El Rendimiento Estacional según ErP: Un Análisis Profundo de la Eficiencia Energética

La Directiva Europea de Ecodiseño (ErP), en vigor desde el 26 de septiembre de 2015, ha revolucionado la forma en que valoramos y calculamos la eficiencia energética de los productos relacionados con la energía. Esta normativa, que afecta directamente a las calderas de condensación y otros sistemas de climatización, establece nuevas metodologías y requisitos para garantizar un menor impacto ambiental y un mayor ahorro energético.

La Directiva ErP y sus Cambios Clave

La abreviatura ErP, que significa «Energy Related Products», identifica la Directiva 2009/125/CE, cuyo objetivo principal es reducir el consumo energético de los productos a través del diseño ecológico. La entrada en vigor de esta directiva el 26 de septiembre de 2015 marcó un antes y un después para los aparatos productores de calefacción y agua caliente sanitaria.

Cambios en el Cálculo del Rendimiento

• El cálculo del rendimiento de los generadores de calor a gas y gasoil va a cambiar porque se va a utilizar el Poder Calorífico Superior (PCS) en lugar del Poder Calorífico Inferior (PCI) que se estaba utilizando hasta el momento.
• Además, se va a tener en cuenta también el consumo eléctrico y los encendidos, cosa que anteriormente no se hacía.
• Esto supone que, desde el 26 de septiembre de 2015, ninguna caldera del mercado tendrá un rendimiento mayor al 100%, por el hecho de referenciarnos al PCS en que ya se tiene en cuenta el calor latente recuperado en la condensación.

El Rendimiento Estacional

El rendimiento estacional es un nuevo cálculo que se acerca más al rendimiento de un equipo en una instalación real. Antes de la ErP se hablaba de rendimiento instantáneo del aparato para uso de calefacción y ACS, y ahora con la ErP se definen dos rendimientos, uno para servicio de calefacción y otro para ACS.

De igual forma, el rendimiento de calefacción se expresa como un rendimiento estacional para las calderas por debajo de 70 kW (mediante una media ponderada de rendimientos instantáneos al 30% y al 100%), mientras que para las calderas entre 70 y 400 kW, se utilizan rendimientos instantáneos a carga total y parcial al 30%. Para todos los casos, los rendimientos instantáneos utilizados en el cálculo y definición están referidos al Poder Calorífico Superior (PCS) del combustible en lugar del Poder Calorífico Inferior (PCI) como hasta ahora.

Los requisitos de rendimiento estacional de las calderas de gas que exige la Directiva (tanto solo calefacción como mixtos), son mínimo el 86% para calderas de hasta 70 kW, y para calderas entre 70 y 400 kW, un 86% al 100% de carga y un 94% al 30% de su potencia. Hay que recalcar en que estos rendimientos son prácticamente imposibles de alcanzar si no se utilizan calderas de condensación.

Perfil de Producción de ACS

Cada equipo de producción tendrá asignado un determinado perfil de consumidor, como una “talla” (XS, S, M, L, XL) que determina la cantidad de agua caliente que puede producir.

Características de las Nuevas Etiquetas Energéticas

Para recibir el etiquetado CE, los nuevos productos comercializados deberán cumplir los requisitos mínimos de eficiencia energética, las emisiones de NOx y los niveles de ruido. La normativa prevé que todos los productos para calefacción y producción de agua caliente sanitaria, con una potencia nominal inferior o igual a 70 kW, pueden ser comercializados en el mercado solo si presentan una etiqueta energética que muestra la clase de eficiencia.

El etiquetado tiene como objetivo ofrecer al consumidor la posibilidad de identificar fácilmente el nivel de eficiencia de un producto y poder compararlo de forma homogénea con otro producto que utilice la misma tecnología. Para aquellos productos cuya eficacia se ve influenciada por las condiciones climáticas externas, como por ejemplo las bombas de calor, se informa del nivel de eficiencia según zonas de temperatura.

Además de las etiquetas de los productos, las normas europeas prevén etiquetas de sistemas en el caso de los sistemas formados por diferentes aparatos, componentes y controles pertinentes.

Plazos de Implementación

• 26 de Septiembre de 2015: Obligación del 1er escalón de requerimientos de eficiencia y nivel sonoro (solo bombas de calor).
• 2017: Obligación del 2o escalón de requerimientos de eficiencia.
• 2019: Obligación del 3er escalón de mínima eficiencia (solo para XXL-4XL) y requerimientos NOx de 56 mg/kWh para calentadores.

SEER y SCOP: Indicadores de Eficiencia Estacional

La eficiencia energética de los aparatos de aire acondicionado y bombas de calor viene caracterizada por el SEER, que es el coeficiente de eficiencia energética estacional para el modo refrigeración, y el SCOP, que es el coeficiente de rendimiento estacional para el modo calefacción. Estos requisitos se adaptan a la naturaleza de cada producto, ocurriendo que, en el caso de los aparatos de aire acondicionado y bombas de calor, el rendimiento de los equipos es muy variable en función de factores externos como la temperatura ambiente exterior o la condición de carga que se requiere al equipo, esto es, si se le está demandando más, o menos potencia de calefacción o refrigeración. SEER y SCOP tienen en cuenta esos y otros factores y se obtienen mediante ensayos normalizados en condiciones que tienen en cuenta los cambios de temperatura que se producen a lo largo de un año tipo.

SEER: Eficiencia Estacional en Refrigeración

El SEER es el factor de eficiencia energética estacional, y mide cuán eficiente es un equipo de aire acondicionado o enfriadora de líquido, en el transporte de energía desde un espacio interior a un espacio exterior. En otras palabras, cuán eficiente es mientras enfría una estancia. Es una evolución del factor de Eficiencia Energética (EER), cuyo objetivo es reflejar de manera más adecuada el uso de un equipo a lo largo de un año. La norma EN 14825 define la metodología de ensayo y explica el proceso de cálculo que consiste en interpolar los datos de rendimiento de los equipos para todas las diferentes temperaturas exteriores que más comúnmente ocurren durante la estación, a partir de los cuatro ensayos de rendimiento. Estos rendimientos medidos e interpolados se ponderan y combinan con algunos otros resultados de ensayo como el de consumo de energía en reposo o corte por termostato, para finalmente ofrecer un único valor para el SEER del equipo. Cuanto mayor sea el valor de SEER, mayor es la eficiencia de un equipo. De esta manera el SEER proporciona una forma sencilla de clasificación del rendimiento basada en un solo número.

Tabla de Carga y Temperatura Exterior para SEER

Tabla 1. Condiciones de ensayo para la determinación del SEER.

Clasificación de Eficiencia Energética según SEER

Tabla 2. Rangos de SEER para las clases de eficiencia energética.

SCOP: Rendimiento Estacional en Calefacción

El SCOP, o coeficiente global de rendimiento, se utiliza para medir la eficiencia de calefacción de las bombas de calor. Es una evolución del Coeficiente de Rendimiento (COP), cuyo objetivo es reflejar el comportamiento de un sistema a lo largo de la estación fría. Mientras que el COP indica la eficiencia de la bomba de calor en un punto determinado (a +7ºC de temperatura exterior), el SCOP tiene en cuenta que las necesidades de calefacción a lo largo de un día/año, cambian. El SCOP se calcula de forma muy similar al SEER, pero con dos diferencias fundamentales. La primera es que se puede calcular el SCOP para tres zonas climáticas diferentes y basadas en la climatología de Estrasburgo, Helsinki y Atenas, que representan el clima medio, frío y cálido. De nuevo, es la norma EN 14825 la que define la metodología de ensayo y el proceso de cálculo hasta llegar al SCOP. La eficiencia energética se calcula a partir de medidas en seis temperaturas exteriores y condiciones de carga para el clima medio, siete para el frío y cinco para el cálido. Se combinan esas medidas con datos interpolados de rendimiento y medidas de consumo de energía en reposo, corte por termostato, etc., y se obtiene un único valor de SCOP para la zona climática. Al igual que el SEER, cuanto mayor sea el valor de SCOP, mayor es el rendimiento y mejor la clasificación de rendimiento energético. Los valores de SCOP no son tan altos como los de SEER, debido a que en modo calefacción se consume más energía que en modo refrigeración y no se llega a la misma eficiencia. Por lo tanto, si se requieren sistemas con mayor demanda de calefacción que de refrigeración, se debe dar más peso a la clasificación SCOP a la hora de seleccionar un sistema. Se considera eficiente a partir de 3,5.

Tabla de Carga y Temperatura Exterior para SCOP

Tabla 3. Condiciones de ensayo para la determinación del SCOP.

Clasificación de Eficiencia Energética según SCOP

Tabla 4. Rangos de SCOP para las clases de eficiencia energética.

La Importancia de la Certificación por Terceros

Los fabricantes o distribuidores (si el producto es importado) tienen que demostrar su conformidad con normativas como la de Ecodiseño. La certificación por terceros elimina el riesgo de variaciones entre el rendimiento declarado y el real, y genera confianza al proporcionar datos de producto transparentes y verificados de forma independiente. Poder confiar en el rendimiento energético es un paso importante a la hora de especificar productos que funcionen como se espera de ellos. Y una serie de productos certificados tienen piezas de repuesto disponibles durante 10 años.

Aunque los valores declarados por los fabricantes proporcionan una estimación general del rendimiento, el funcionamiento real de un sistema puede variar a peor o a mejor, según factores como la calificación energética del edificio, las condiciones de instalación, el mantenimiento adecuado, la climatología y, por supuesto, el uso.