Auditoría energética

Una auditoría energética es una inspección y un análisis de los flujos de energía para la conservación de la misma en un edificio. Puede incluir un proceso o sistema para reducir la cantidad de energía que ingresa al sistema sin afectar negativamente la salida. En el sector inmobiliario comercial e industrial, una auditoría energética es el primer paso para identificar oportunidades para reducir el gasto energético y la huella de carbono .

Cuando el objeto de estudio es un edificio ocupado, la reducción del consumo de energía manteniendo o mejorando el confort, la salud y la seguridad de las personas es una preocupación primordial. Más allá de simplemente identificar las fuentes de consumo de energía, una auditoría energética busca priorizar los usos de energía de acuerdo con las oportunidades de ahorro energético más rentables o menos rentables.

Una auditoría energética del hogar es un servicio en el que una persona evalúa la eficiencia energética de una casa mediante equipos profesionales (como puertas sopladoras y cámaras infrarrojas ), con el objetivo de sugerir las mejores formas de mejorar la eficiencia energética en la calefacción y la refrigeración de la casa.

Una auditoría energética de una vivienda puede implicar el registro de diversas características de la envolvente del edificio , incluidas las paredes, los techos, los pisos, las puertas, las ventanas y los tragaluces. Para cada uno de estos componentes, se mide o estima el área y la resistencia al flujo de calor ( valor R ). La tasa de fuga o infiltración de aire a través de la envolvente del edificio es motivo de preocupación, y ambas se ven muy afectadas por la construcción de las ventanas y la calidad de los sellos de las puertas, como los burletes. El objetivo de este ejercicio es cuantificar el rendimiento térmico general del edificio. La auditoría también puede evaluar la eficiencia , el estado físico y la programación de los sistemas mecánicos , como la calefacción, la ventilación, el equipo de aire acondicionado y el termostato.

Una auditoría energética del hogar puede incluir un informe escrito que calcule el uso de energía según los criterios climáticos locales , la configuración del termostato, el alero del techo y la orientación solar . Esto podría mostrar el uso de energía durante un período de tiempo determinado, digamos un año, y el impacto de las mejoras sugeridas por año. La precisión de las estimaciones de energía mejora enormemente cuando se dispone del historial de facturación del propietario que muestra las cantidades de electricidad, gas natural, combustible para calefacción u otras fuentes de energía consumidas durante un período de uno o dos años.

Algunos de los mayores efectos sobre el consumo de energía son el comportamiento del usuario, el clima y la antigüedad de la vivienda. Por lo tanto, una auditoría energética puede incluir una entrevista a los propietarios para entender sus patrones de consumo a lo largo del tiempo. El historial de facturación de energía de la empresa de servicios local se puede calibrar utilizando datos de grados-día de calefacción y grados-día de refrigeración obtenidos a partir de datos meteorológicos locales recientes en combinación con el modelo de energía térmica del edificio. Los avances en el modelado térmico basado en computadora pueden tener en cuenta muchas variables que afectan el consumo de energía.

Una auditoría energética del hogar se utiliza a menudo para identificar formas rentables de mejorar la comodidad y la eficiencia de los edificios. Además, las viviendas pueden reunir los requisitos para recibir subvenciones de eficiencia energética del gobierno central.

Recientemente, la mejora de la tecnología de los teléfonos inteligentes ha permitido a los propietarios de viviendas realizar auditorías energéticas relativamente sofisticadas de sus propios hogares. Esta técnica se ha identificado como un método para acelerar las mejoras de la eficiencia energética . ^[1]

En los Estados Unidos, este tipo de servicio a menudo se puede facilitar mediante:

• Empresas de servicios públicos, o su departamento de conservación de energía.
• Empresas independientes del sector privado, como empresas de servicios energéticos, contratistas de aislamiento o especialistas en sellado de aire.
• (EE.UU.) Oficina estatal de energía.

Las empresas de servicios públicos pueden proporcionar este servicio, así como préstamos y otros incentivos. Algunas empresas de servicios públicos ofrecen auditorías energéticas como parte de un servicio coordinado para planificar o instalar mejoras energéticas en el hogar . Las empresas de servicios públicos también pueden ofrecer incentivos para cambiar, por ejemplo, si usted es un cliente de petróleo que está considerando cambiar a gas natural.

Dónde buscar recomendaciones de aislamiento:

• Oficina del inspector de construcción local.
• Códigos de construcción locales o estatales.
• Departamento de Energía de Estados Unidos.
• Su asociación local de constructores

Los auditores de energía residencial están acreditados por el Building Performance Institute (BPI) ^[2] o la Residential Energy Services Network (RESNET). ^{[3] [4]}

También existen algunas herramientas simplificadas con las que el propietario de una vivienda puede evaluar rápidamente el potencial de mejora energética. A menudo, estas herramientas las proporcionan de forma gratuita las agencias estatales o las empresas de servicios públicos locales, que elaboran un informe con estimaciones de uso por dispositivo o zona (ya que ya disponen de información sobre el uso). Algunos ejemplos son el programa Energy Trust of Oregon ^[5] y el Seattle Home Resource Profile ^[6] . Dichos programas también pueden incluir luces fluorescentes compactas gratuitas .

Se puede realizar una auditoría energética del hogar sencilla por cuenta propia sin necesidad de utilizar herramientas especializadas. Con una evaluación atenta y planificada, el propietario puede detectar muchos problemas que provocan pérdidas de energía y tomar decisiones sobre posibles mejoras de eficiencia energética. Durante una auditoría energética del hogar es importante tener una lista de verificación ^[7] de las áreas que se inspeccionaron, así como de los problemas identificados. Una vez finalizada la auditoría, es necesario desarrollar un plan de acciones sugeridas.

En la ciudad de Nueva York, las leyes locales, como la Ley Local 87, exigen que los edificios de más de 50.000 pies cuadrados (4.600 m2 ⁾ se sometan a una auditoría energética una vez cada diez años, según lo asignado por su número de parcela. ^[8] Los auditores de energía deben estar certificados para realizar este trabajo, aunque no existe una supervisión para hacer cumplir la norma. Debido a que la Ley Local 87 exige que un ingeniero profesional con licencia supervise el trabajo, elegir una empresa de ingeniería bien establecida es la ruta más segura.

Estas leyes son el resultado del programa PlaNYC de la ciudad de Nueva York para reducir la energía utilizada por los edificios, que es la mayor fuente de contaminación en la ciudad de Nueva York. ^[9] Algunas empresas de ingeniería ofrecen auditorías energéticas gratuitas para las instalaciones comprometidas con la implementación de las medidas de ahorro energético encontradas. ^[10]

Desde 2002, el Centro Libanés para la Conservación de la Energía (LCEC) inició un programa nacional de auditorías energéticas para instalaciones de consumo mediano y grande. A fines de 2008, el LCEC había financiado y supervisado más de 100 auditorías.

LCEC lanzó un programa de auditoría energética para ayudar a los edificios terciarios y públicos y a las plantas industriales libanesas que consumen energía en la gestión de su energía a través de este programa.

El objetivo a largo plazo de LCEC es crear un mercado para las ESCO, mediante el cual cualquier beneficiario pueda contactar directamente una ESCO especializada para realizar una auditoría energética, implementar medidas de conservación de energía y monitorear un programa de ahorro de energía de acuerdo con un contrato de desempeño energético estandarizado.

Actualmente, LCEC está colaborando en la financiación del estudio de auditoría energética y, de esta manera, está vinculando tanto al beneficiario como a la empresa de auditoría energética. LCEC también tiene como objetivo la creación de un fondo especial destinado a la implementación de las medidas de ahorro energético resultantes del estudio.

LCEC estableció un estándar mínimo para las calificaciones de las ESCO en el Líbano y publicó una lista de ESCO calificadas ^[11] en su sitio web.

En las últimas décadas, las auditorías energéticas industriales han aumentado de forma exponencial, ya que la demanda de reducir los costos energéticos cada vez más elevados y avanzar hacia un futuro sostenible ha hecho que las auditorías energéticas sean muy importantes. Su importancia se magnifica porque el gasto energético es un gasto importante para las empresas industriales (el gasto energético representa aproximadamente el 10 % de los gastos promedio de los fabricantes). Esta tendencia creciente solo debería continuar a medida que los costos de la energía sigan aumentando.

Si bien el concepto general es similar al de una auditoría energética residencial o de una casa, las auditorías energéticas industriales requieren un conjunto de habilidades diferente. La impermeabilización y el aislamiento de una casa son el objetivo principal de las auditorías energéticas residenciales. En el caso de las aplicaciones industriales, son los equipos de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), la iluminación y la producción los que consumen más energía y, por lo tanto, son el objetivo principal de las auditorías energéticas.

El término auditoría energética se utiliza comúnmente para describir un amplio espectro de estudios energéticos que van desde un rápido recorrido por una instalación para identificar las áreas problemáticas principales hasta un análisis exhaustivo de las implicaciones de medidas alternativas de eficiencia energética suficientes para satisfacer los criterios financieros de inversores sofisticados. Se han desarrollado numerosos procedimientos de auditoría para edificios no residenciales (terciarios) (ASHRAE; ^[12] IEA-EBC Anexo 11; ^[13] Krarti, 2000). La auditoría es necesaria para identificar las Oportunidades (ECO) o Medidas (ECM) de Conservación de Energía más eficientes y rentables. Las oportunidades (o medidas) de conservación de energía pueden consistir en un uso más eficiente o en el reemplazo parcial o global de la instalación existente.

Al observar las metodologías de auditoría existentes desarrolladas en el Anexo 11 del EBC de la IEA, por ASHRAE y por Krarti (2000), parece que las principales cuestiones de un proceso de auditoría son:

• El análisis de datos de edificios y servicios públicos, incluido el estudio de los equipos instalados y el análisis de las facturas de energía;
• El estudio de las condiciones reales de operación;
• La comprensión del comportamiento del edificio y de las interacciones con el clima, la ocupación y los horarios de funcionamiento;
• La selección y evaluación de medidas de conservación de energía;
• La estimación del potencial de ahorro energético;
• La identificación de las preocupaciones y necesidades del cliente.

A continuación se distinguen los tipos y niveles más comunes de auditorías energéticas, aunque las tareas que se realizan y el nivel de esfuerzo pueden variar según el consultor que preste los servicios en estos amplios rubros. La única forma de garantizar que la auditoría propuesta satisfaga sus necesidades específicas es detallar esos requisitos en un alcance de trabajo detallado. Dedicar tiempo a preparar una solicitud formal también garantizará al propietario del edificio que recibirá propuestas competitivas y comparables.

En general, se pueden definir cuatro niveles de análisis (ASHRAE):

• Nivel 0 – Benchmarking: Este primer análisis consiste en un análisis preliminar del consumo energético de todo el edificio (WBEU) basado en el análisis del consumo y los costes históricos de los servicios públicos y en la comparación de los rendimientos de los edificios con los de edificios similares. Este análisis comparativo de la instalación estudiada permite determinar si es necesario realizar más análisis;
• Nivel I – Auditoría de recorrido: Análisis preliminar realizado para evaluar la eficiencia energética del edificio con el fin de identificar no solo mejoras simples y de bajo costo, sino también una lista de medidas de conservación de energía (ECM, u oportunidades de conservación de energía, ECO) para orientar la futura auditoría detallada. Esta inspección se basa en verificaciones visuales, estudio de los equipos instalados y datos de funcionamiento y análisis detallado del consumo de energía registrado recopilado durante la fase de evaluación comparativa;
• Nivel II – Auditoría energética detallada/general: Basándose en los resultados de la preauditoría, este tipo de auditoría energética consiste en un estudio del consumo energético para proporcionar un análisis completo de la instalación estudiada, un análisis más detallado de la instalación, un desglose del consumo energético y una primera evaluación cuantitativa de los ECO/ECM seleccionados para corregir los defectos o mejorar la instalación existente. Este nivel de análisis puede implicar mediciones avanzadas in situ y sofisticadas herramientas de simulación basadas en ordenador para evaluar con precisión las renovaciones energéticas seleccionadas;
• Nivel III – Auditoría de grado de inversión: análisis detallado de modificaciones intensivas en capital, centrándose en posibles ECO costosas que requieren un estudio de ingeniería riguroso.

La imposibilidad de describir todas las situaciones posibles que pueden presentarse durante una auditoría significa que es necesario encontrar una manera de describir qué constituye un buen, mediocre y malo desempeño energético en una variedad de situaciones. El objetivo de la evaluación comparativa es responder a esta pregunta. La evaluación comparativa consiste principalmente en comparar el consumo medido con el consumo de referencia de otros edificios similares o generado por herramientas de simulación para identificar costos de funcionamiento excesivos o inaceptables. Como se mencionó anteriormente, la evaluación comparativa también es necesaria para identificar edificios que presentan un potencial interesante de ahorro energético. Una cuestión importante en la evaluación comparativa es el uso de índices de desempeño para caracterizar el edificio.

Estos índices pueden ser:

• Índices de confort, que comparan las condiciones de confort reales con los requisitos de confort;
• Índices energéticos, consistentes en las demandas energéticas divididas por superficie calentada/acondicionada, permitiendo la comparación con valores de referencia de los índices procedentes de edificios reglamentarios o similares;
• Demandas energéticas, comparadas directamente con las demandas energéticas de “referencia” generadas mediante herramientas de simulación.

Por lo general, los puntos de referencia se establecen en función de las salidas de energía (cargas) dentro del edificio y luego se analizan en "cargas base" y "cargas sensibles al clima". Estas se establecen a través de un análisis de regresión simple del consumo y la demanda de energía (si se miden) correlacionados con los datos meteorológicos (temperatura y grados-día) durante el período para el que se dispone de datos de servicios públicos. Las cargas base agregadas se representarán como la intersección de esta regresión y la pendiente representará típicamente la combinación de las pérdidas por conducción e infiltración de la envolvente del edificio menos las pérdidas o ganancias de las propias cargas base. Por ejemplo, si bien la iluminación es típicamente una carga base, el calor generado por esa iluminación debe restarse de la carga de enfriamiento sensible al clima derivada de la pendiente para obtener una imagen precisa de la verdadera contribución de la envolvente del edificio al uso y la demanda de energía de enfriamiento. ^[14]

La auditoría preliminar (también llamada auditoría simple, auditoría de detección o auditoría de inspección) es el tipo de auditoría más simple y rápida. Implica entrevistas mínimas con el personal operativo del sitio, una breve revisión de las facturas de servicios públicos de las instalaciones y otros datos operativos, y una inspección de las instalaciones para familiarizarse con el funcionamiento del edificio e identificar áreas evidentes de desperdicio o ineficiencia energética.

Por lo general, durante este tipo de auditoría solo se cubren las áreas problemáticas más importantes. Se describen brevemente las medidas correctivas y se brindan estimaciones rápidas del costo de implementación, los posibles ahorros en los costos operativos y los períodos de recuperación simples. También se proporciona una lista de medidas de conservación de energía (ECM, u oportunidades de conservación de energía, ECO) que requieren una mayor consideración. Este nivel de detalle, si bien no es suficiente para llegar a una decisión final sobre la implementación de la medida propuesta, es adecuado para priorizar los proyectos de eficiencia energética y determinar la necesidad de una auditoría más detallada.

La auditoría general (también llamada miniauditoría, auditoría energética del sitio, auditoría energética detallada o auditoría energética completa del sitio) amplía la auditoría preliminar descrita anteriormente al recopilar información más detallada sobre el funcionamiento de las instalaciones y realizar una evaluación más detallada de las medidas de conservación de energía. Las facturas de servicios públicos se recopilan durante un período de 12 a 36 meses para permitir que el auditor evalúe las estructuras de tarifas de demanda de energía y los perfiles de uso de energía de las instalaciones. Si se dispone de datos de medidores de intervalo, los perfiles de energía detallados que dichos datos hacen posible normalmente se analizarán para detectar signos de desperdicio de energía. ^[15] A menudo se realizan mediciones adicionales de sistemas específicos de consumo de energía para complementar los datos de los servicios públicos. Se realizan entrevistas en profundidad con el personal operativo de las instalaciones para proporcionar una mejor comprensión de los principales sistemas de consumo de energía y para obtener información sobre los patrones de consumo de energía a corto y largo plazo. Este tipo de auditoría podrá identificar todas las medidas de conservación de energía adecuadas para la instalación, dados sus parámetros operativos. Se realiza un análisis financiero detallado para cada medida en función de estimaciones detalladas de los costos de implementación, los ahorros de costos operativos específicos del sitio y los criterios de inversión del cliente. Se proporcionan suficientes detalles para justificar la implementación del proyecto. La evolución de las plataformas de software de auditoría energética basadas en la nube está permitiendo que los administradores de edificios comerciales colaboren con contratistas generales y especializados en la realización de auditorías generales y específicas del sistema energético. ^[16] El beneficio de la colaboración habilitada por software es la capacidad de identificar la gama completa de opciones de eficiencia energética que pueden ser aplicables al edificio específico en estudio con estimaciones de costos y beneficios "en tiempo real" proporcionadas por contratistas locales.

En la mayoría de los entornos corporativos, las mejoras de la infraestructura energética de una instalación deben competir por la financiación de capital con inversiones no relacionadas con la energía. Tanto las inversiones energéticas como las no energéticas se califican según un único conjunto de criterios financieros que, por lo general, hacen hincapié en el rendimiento esperado de la inversión (ROI). Los ahorros operativos proyectados a partir de la implementación de proyectos energéticos deben desarrollarse de manera que proporcionen un alto nivel de confianza. De hecho, los inversores suelen exigir ahorros garantizados. La auditoría de grado de inversión amplía la auditoría detallada descrita anteriormente y se basa en un estudio de ingeniería completo para detallar las cuestiones técnicas y económicas necesarias para justificar la inversión relacionada con las transformaciones.

^{En el marco de los proyectos AUDITAC [17]} y HARMONAC ^[18] se ha propuesto un procedimiento de auditoría completo, muy similar a los propuestos por ASHRAE y Krarti (2000), para ayudar en la implementación de la directiva EPB (“Energy Performance of Buildings”) en Europa y adaptarse al mercado europeo actual.

El siguiente procedimiento propone hacer un uso intensivo de las modernas herramientas BES en cada paso del proceso de auditoría, desde el benchmarking hasta la auditoría detallada y el estudio financiero:

• Etapa de evaluación comparativa: Si bien la normalización es necesaria para permitir la comparación entre los datos registrados en la instalación estudiada y los valores de referencia deducidos de estudios de casos o estadísticas, el uso de modelos de simulación para realizar una simulación de la instalación en estudio que cumpla con los códigos permite evaluar directamente la instalación estudiada, sin necesidad de ninguna normalización. De hecho, la aplicación de una herramienta de evaluación comparativa basada en simulación permite una normalización individual y permite evitar la normalización por tamaño y clima. ^[19]
• Etapa preliminar de auditoría: Los consumos mensuales globales son generalmente insuficientes para permitir una comprensión precisa del comportamiento del edificio. Incluso si el análisis de las facturas energéticas no permite identificar con precisión los diferentes consumidores de energía presentes en la instalación, los registros de consumo pueden utilizarse para calibrar los modelos de simulación del edificio y del sistema. Para evaluar el sistema existente y simular correctamente el comportamiento térmico del edificio, el modelo de simulación debe calibrarse en la instalación estudiada. Las iteraciones necesarias para realizar la calibración del modelo también pueden integrarse completamente en el proceso de auditoría y ayudar a identificar las mediciones necesarias y los problemas críticos. ^[20]
• Etapa de auditoría detallada: En esta etapa, se utilizan mediciones in situ, submediciones y datos de monitoreo para refinar la calibración de la herramienta BES. Se presta gran atención a comprender no solo las características operativas de todos los sistemas consumidores de energía, sino también las situaciones que causan variaciones en el perfil de carga en bases de corto y largo plazo (por ejemplo, diaria, semanal, mensual, anual). Cuando se satisfacen los criterios de calibración, se pueden cuantificar los ahorros relacionados con los ECO/ECM seleccionados. ^[21]
• Etapa de auditoría de grado de inversión: En esta etapa, los resultados proporcionados por la herramienta BES calibrada se pueden utilizar para evaluar los ECO/ECM seleccionados y orientar el estudio de ingeniería de detalle.

La llegada de la termografía de alta resolución ha permitido a los inspectores identificar posibles problemas en la envolvente del edificio tomando una imagen térmica de las distintas superficies del mismo. A los efectos de una auditoría energética, el termografista analizará los patrones de temperatura de la superficie para identificar la transferencia de calor por convección, radiación o conducción. Es importante señalar que la termografía solo identifica las temperaturas de la superficie y se debe aplicar un análisis para determinar las razones de los patrones de temperatura de la superficie. El análisis térmico de una vivienda suele costar entre 300 y 600 dólares.

Para aquellos que no pueden permitirse una inspección térmica, es posible obtener una idea general de la pérdida de calor con un termómetro infrarrojo sin contacto y varias láminas de aislamiento reflectante. El método implica medir las temperaturas en las superficies interiores de varias paredes exteriores para establecer temperaturas de referencia. Después de esto, se fija con cinta aislante de barrera reflectante a las paredes en tiras de 8 pies (2,4 m) por 1,5 pies (0,46 m) y se miden las temperaturas en el centro de las áreas aisladas a intervalos de 1 hora durante 12 horas (la barrera reflectante se retira de la pared para medir la temperatura en el centro del área que ha cubierto). La mejor manera de hacer esto es cuando la diferencia de temperatura (Delta T) entre el interior y el exterior de la estructura es de al menos 40 grados. Una pared bien aislada normalmente cambiará aproximadamente 1 grado por hora si la diferencia entre las temperaturas externa e interna es un promedio de 40 grados. Una pared mal aislada puede bajar hasta 10 grados en una hora.

Con el aumento de las emisiones de dióxido de carbono u otros gases de efecto invernadero , las auditorías de contaminación son ahora un factor destacado en la mayoría de las auditorías energéticas. La implementación de tecnologías de eficiencia energética ayuda a prevenir la contaminación generada por los servicios públicos.

Las calculadoras de emisiones y contaminación en línea pueden ayudar a aproximar las emisiones de otros contaminantes atmosféricos importantes además del dióxido de carbono.

Las auditorías de contaminación generalmente toman cifras de consumo de electricidad y combustible para calefacción durante un período de dos años y brindan aproximaciones para dióxido de carbono, COV , óxidos nitrosos , monóxido de carbono , dióxido de azufre , mercurio , cadmio , plomo , compuestos de mercurio, compuestos de cadmio y compuestos de plomo.

Las auditorías energéticas se hicieron populares inicialmente como respuesta a la crisis energética de 1973 y años posteriores. El interés en las auditorías energéticas ha aumentado recientemente como resultado de la creciente comprensión del impacto humano en el calentamiento global y el cambio climático . Las auditorías energéticas también son populares debido a los incentivos financieros para los propietarios de viviendas. ^[22]

• Australia – Clasificación energética de la vivienda
• Canadá – EnerGuide
• Reino Unido – Clasificación energética nacional para viviendas , procedimiento de evaluación estándar , ^[23] Certificado de rendimiento energético
• EE. UU. – Clasificación energética del hogar , Energy Star

• Uso eficiente de la energía
• Implementación de eficiencia energética
• Recuperación de energía
• Ventilación con recuperación de calor
• Rendimiento en el hogar
• Análisis de pellizco
• Auditoría de facturas de servicios públicos

• Wulfinghoff, Donald. (2000). Manual de eficiencia energética . Energy Institute Press. ISBN 0-9657926-7-6 
• Clark, William. (1998) Modernización para la conservación de la energía. Mc Graw Hill. ISBN 0-07-011920-1 
• Thumann, Albert. (2012). Manual de auditorías energéticas. Novena edición. The Fairmont Press. ISBN 0-88173-685-6 
• Krarti, M. (2000). Auditoría energética de sistemas de construcción: un enfoque de ingeniería. CRC Press. ISBN 0-8493-9587-9 

• Energy Star: auditorías energéticas del hogar
• Departamento de Energía de EE. UU.: Eficiencia energética