Proyecto de mejora de explotación ganadera basado en eficiencia energética

RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 0 MEMOR IA Escuela de Ingeniería de la Industria Forestal, Agronómica y de la Bioenergía Campus de Soria GRADO EN INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA TRABAJO FIN DE GRADO TITULO: PROYECTO DE MEJORA DE LA RENTABILIDAD DE UNA EXPLOTACIÓN GANADERA PORCINA DE 2.000 MADRES REPRODUCTORAS EN COSCURITA (SORIA) BASADA EN LA MEJORA DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA ~~~~~~~ AUTOR: RUBÉN BAHÓN SILVERIO DEPARTAMENTO: Ingeniería Agrícola y Forestal TUTOR/ES: MIGUEL BROTO CARTAGENA SORIA, JUNIO DE 2019 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 1 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA AUTORIZACIÓN del TUTOR del TRABAJO FIN DE GRADO D. Miguel Broto Cartagena, profesor del departamento de Ingeniería Agrícola y Forestal, como Tutor del TFG titulado PROYECTO DE MEJORA DE LA RENTABILIDAD DE UNA EXPLOTACIÓN GANADERA PORCINA DE 2.000 MADRE S REPRODUCTORAS EN COSCURITA (SORIA) BASADA EN LA MEJORA DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA presentado por el alumno D. RUBÉN BAHÓN SILVERIO da el Vº. Bº. y autoriza la presentación del mismo, considerando que el Trabajo de Fin de Grado es suficientemente adecuado para ser presentado y defendido por parte del alumno Rubén Bahón Silverio Soria, 21 de junio de 2019 El Tutor del TFG, Fdo.: Miguel V. Broto Cartagena RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 0 MEMOR IA RESUMEN del TRABAJO FIN DE GRADO TÍTULO: PROYECTO DE MEJORA DE LA RENTABILIDAD DE UNA EXPLOTACIÓN GANADERA PORCINA DE 2.000 MADRES REPRODUCTORAS EN COSCURITA (SORIA) BASADA EN LA MEJORA DE LA EGICIENCIA ENERGÉTICA. DEPARTAMENTO: INGENIERÍA AGRÍCOLA Y FORESTAL. TUTOR(ES): MIGUEL BROTO CARTAGENA. AUTOR: RUBÉN BAHÓN SILVERIO. RESUMEN: El presente proyecto tiene como finalidad atender la demanda del promotor de mejorar la rentabilidad de una explotación de 2.000 cabezas de cerdo ubicada en el término municipal de Coscurita, en la provincia de Soria (España), teniendo como base la mejora de la eficiencia energética de dicha explotación ganadera. El contexto en el que se lleva a cabo dicho proyecto tiene en cuenta la situación actual a nivel mundial debido al agotamiento de la energía proveniente de combustibles fósiles, es decir, energía no renovable, el cuidado del medio ambiente y la recesión económica. Durante los últimos años, la creciente preocupación por el cambio climático, ha llevado a los gobiernos de distintos países a desarrollar un plan de actuación con el que reducir los efectos de la industrialización y el consumo de energía. Teniendo en cuenta este efecto negativo sobre el medio, el Protocolo de Kioto supone para los países firmantes una implicación en la reducción de los gases de efecto invernadero (GEI) sobre la atmósfera, ya que son los causantes del calentamiento global del planeta. Para ello, se propone para dicha explotación la disminución de los costes ocasionados por el consumo energético y la reducción de emisiones de GEI, sometiendo a la instalación a una evaluación energética siguiendo como guía la norma UNE-EN 16247 de Auditorías Energéticas. En el proyecto se analiza la situación energética actual de la granja porcina, se estudian las diferentes áreas de mejora para finalmente definir y elegir entre las alternativas propuestas la más rentable para el promotor, quedando las tareas necesarias para la realización de las mejoras definidas de modo que queda cumplida la normativa vigente y los requisitos del promotor. Las soluciones elegidas para el ahorro energético y diseño de las obras imprescindibles para llegar a las mismas han sido adoptadas teniendo en cuenta las condiciones expuestas por el promotor. De esta forma, el ahorro conseguido en la granja porcina con las medidas de ahorro energético de sustitución de fluorescentes por LED, cambio de motores eléctricos por unos de eficiencia IE3 y el ajuste de la potencia contratada es de un total de 19.200,42 kWh/año, que supone un ahorro económico anual de 5.016,94 €. A su vez, con las mejoras de la eficiencia en energía térmica, consistentes en el cambio del material aislante y sustitución de la caldera actual por una de biomasa, se consigue un ahorro de 95.506,59 € anuales y 427.713,90 kWh/año. La reducción total de emisiones de GEI es de 470.177,86 Kg CO2 / año. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 0 MEMORIA ÍNDICE GENERAL DEL PROYECTO: Contenido: Documento Nº I: Memoria Anejos a la memoria Anejo I: condicionantes del proyecto. Anejo II: situación actual. Anejo III: estudio de alternativas. Anejo IV: ingeniería del proyecto. Anejo V: ejecución y puesta en marcha. Anejo VI: estudio básico de seguridad y salud. Anejo VII: estudio económico. Anejo VIII: estudio de impacto ambiental. Documento Nº II: Planos Documento Nº III: Pliego de condiciones Documento Nº IV: Presupuesto RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 1 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA DOCUMENTO I: MEMORIA RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 7 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA 2.4. Condicionantes para la realización del proyecto a) Condicionantes legales Respecto a la normativa urbanística aplicable, el proyecto tendrá que obedecer el documento de Norma Urbanística Municipal de Coscurita (Soria), la cual tiene por objeto la ordenación urbanística y territorial del municipio de Coscurita. Como se puede observar en el Anejo I de la presente memoria, el proyecto que se plantea cumple con las condiciones que dicta la norma. En materia a la normativa referente a la edificación, se cumple, en la redacción del proyecto, con el Código Técnico de la Edificación (CTE) y con todos los Documentos Básicos. En cuanto a eficiencia energética se refiere, se debe cumplir el R.D.56/2016 el cual insta a las empresas grandes a imponerse a una primera auditoría energética, con al menos el 85 % de energía final de consumo, en un período de tiempo correspondiente a 9 meses, siendo posteriormente este periodo de cada 4 años. La evaluación de la eficiencia energética se lleva a cabo siguiendo como referencia la normativa UNE-EN 16247 de Auditorías Energéticas. La normativa a tener en cuenta en el ámbito ganadero es: o Ley 6/1994, de 19 de mayo, de sanidad animal en Castilla y León. o Decreto 266/1998, de 17 de diciembre, por el que se aprueba el Reglamento General de sanidad animal. o Ley 10/1998, de 21 de abril, de residuos. o Orden MAM/304/2002, de 8 de febrero, por el que se publican las operaciones de valorización y eliminación de residuos y la lista europea de residuos. o R.D. 324/2000, de 3 de marzo, por el que se establecen normas básicas de ordenación de las explotaciones porcinas. o R.D. 1135/2002, de 31 de octubre, relativo a las normas mínimas para la protección de cerdos. A su vez, se han considerado para la realización del proyecto otras normas, de obligado cumplimiento, las cuales pueden tener una repercusión directa o indirecta en la ejecución, pudiendo ser consultadas en el Anejo I correspondiente a condicionantes del proyecto. b) Condicionantes físicos Los condicionantes físicos que se han tenido en cuenta para la redacción del presente proyecto se explican brevemente a continuación, pudiendo observar más extensamente su contenido en el Anejo I de la memoria.  Clima: factor fundamental a tener en cuenta ya que determina el gasto energético de la explotación, siendo decisivo para la envolvente térmica y equipos de climatización y ventilación, ya que determinan las condiciones de los lechones en las naves. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 8 MEMORIA La explotación se sitúa en un ambiente típico de la meseta Norte, más en concreto clima continental con influencia atlántica y marcadas variaciones termométricas, tanto anuales como diarias. Los veranos son cortos y secos y los inviernos largos y fríos, siendo necesaria la regulación de la temperatura gracias a los equipos presentes de calefacción y ventilación.  Suelo y agua: ambos factores no son relevantes en la evaluación de la eficiencia energética que se va a realizar. En el caso del suelo, las instalaciones y naves ya están construidas y establecidas, mientras que el agua se obtiene de un pozo ya existente en la finca, siendo usada para consumo de las cabezas de ganado y para actividades de limpieza.  Mano de obra: para poder ejecutar las medidas de ahorro y eficiencia energética se estudia la contratación de personal ajeno a la granja puesto que algunas de las tareas requieren de personal especializado. Por otro lado, determinadas tareas podrán ser desarrolladas por el propietario y trabajadores de la explotación. c) Condicionantes de producción Tener un ambiente controlado es uno de los papeles fundamentales para la cría de lechones, siendo uno de los problemas en ocasiones del mal funcionamiento de las explotaciones. Presentar una ventilación insuficiente, además de un control malo de la temperatura ambiente y de la humedad, son los problemas que encontramos en las naves destinadas al nacimiento y crecimiento de los cerdos. A su vez, un correcto control de las temperaturas ayuda a tener una sanidad óptima, ya sea en el entorno de la explotación como en la calidad de la carne. La temperatura, humedad relativa y ventilación son los principales condicionantes de la producción, encontrando su desarrollo más extenso en el Anejo I de la Memoria. Sus características principales son:  Temperatura: la temperatura media que se requiere en el interior de las naves de cría es de 25 º C, mientras que las madres gestantes necesitan unas condiciones de 20 º C. El incumplimiento de las temperaturas supone un retraso en el crecimiento de los animales, condicionando de esta forma el ciclo de la granja.  Humedad relativa: durante los primeros días tras el nacimiento de los lechones la humedad relativa presente en el ambiente es trascendental, teniendo repercusiones si se sobrepasan tanto por encima como por debajo. Los valores en tanto por ciento que se tienen que mantener en las naves de cría son de entre 50 y 60 %.  Ventilación: el tener una buena circulación del aire es esencial para las condiciones óptimas en las naves, estando relacionada con la temperatura y la humedad relativa. La necesidad de tener ventilación es debido a la producción de gases de los animales, además del polvo, humedad y elementos orgánicos que son dañinos para los cerdos en concentraciones elevadas. Con un peso en vivo de hasta 5 kg por lechón, tenemos que conseguir una ventilación mínima de 4 m3/hora y máxima de 6,5 m3/hora por lechón. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 9 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA 2.5. Situación actual del ciclo productivo La explotación lleva a cabo 2,5 ciclos productivos al año, teniendo en cuenta los días post-destete de la hembra, cubrición, periodo de gestación, parto, destete y vacío sanitario. En el Anejo II se detallan las fases y días que presenta un ciclo. La granja lleva a cabo todas las semanas el destete de 95 cerdas, con una producción aproximada de 1.000 lechones por semana. Esto supone un total de 52.000 lechones destetados al año, con 2.000 madres reproductoras presentes actualmente en la granja. 2.6. Situación energética actual a) Eficiencia energética aplicada al proyecto: En el contexto europeo actual, con la lucha contra el cambio climático como una de las principales prioridades, la eficiencia energética se dirige a un uso eficiente de la energía y a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) asociadas al consumo de energía. Por tanto, el objetivo esencial es reducir tanto el consumo de energía como las emisiones de GEI, con el consumo de energías con bajos factores de emisión, y principalmente las renovables. De este modo, la eficiencia energética se expresa en unidades de emisiones de gases de efecto invernadero, en toneladas de CO2. Para poder ayudar con la mejora de la eficiencia energética, tienen que considerarse unos factores implicados de manera directa, como es el caso de las condiciones climáticas del entorno y necesidades requeridas en el interior de las naves según la especie y estado de desarrollo, así como las fuentes de energía utilizadas. Las sugerencias para establecer dicha mejora están centradas en una combinación de las normas constructivas y equipamiento de las explotaciones ganaderas como son: materiales para la construcción, aislante, sistema de ventilación, iluminación y sistema de calefacción. De esta forma se tiene que asegurar un funcionamiento adecuado de los diferentes aparatos y sistemas sin que la actividad de alguno de ellos suponga un malgasto de la energía o una emisión innecesaria de GEI. b) Envolvente térmica La envolvente térmica es esencial en la explotación ganadera, especialmente en las naves correspondientes a la cría de los lechones, ya que si se tienen pérdidas de calor puede verse afectado el desarrollo y crecimiento de las mismas. A su vez, además de producir efectos en el ciclo normal de los lechones, el gasto en calefacción será superior para poder alcanzar los niveles de temperatura adecuados, lo que implica un incremento del coste en el sistema térmico y por lo tanto un gasto extra que se tendría que afrontar en la explotación y unas mayores emisiones de GEI. Para evitar dichas pérdidas de calor, tanto en las naves y módulos de maternidad, como en la correspondiente a la de gestación, se cuenta con un sistema de aislamiento de 5 cm de poliestireno expandido (EPS) en las paredes y techos, además de 2 cm de este aislante en el sistema de calefacción por suelo radiante. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 10 MEMORIA c) Consumo de energía eléctrica La explotación ganadera cuenta en su disposición con el equipamiento necesario para desarrollar el proceso de maternidad y cría de los lechones correctamente. El éxito del funcionamiento óptimo se consigue en la actualidad con equipos mecánicos, los cuales facilitan las tareas a llevar a cabo, como puede ser la distribución del alimento, limpieza de la explotación… De esta forma se consigue el objetivo de las instalaciones, que no es otro que el de proporcionar a los animales y trabajadores de la explotación la máxima comodidad para alcanzar el nivel de producción deseado y asumir el mínimo riesgo, siendo los equipos utilizados para dicho fin consumidores de energía eléctrica. Los equipos consumidores de energía eléctrica son los siguientes, pudiendo ver en profundidad en el Anejo II, correspondiente a “situación actual”, cada uno de los equipos.  Bomba de pozo profundo y sistema de distribución del agua: la bomba es una electrobomba sumergida de eficiencia IE2, compacta e inoxidable, con una potencia de 1,5 CV. Gracias a un sistema de red de tuberías y por medio de un grupo de presión se distribuye el agua por las distintas naves hasta los chupetes o bebederos instalados en cada cochinera.  Sistema de distribución del alimento: los transportadores del pienso son accionados por moto reductores de eficiencia IE2 de 2.2 kW de potencia, activados de forma automática por cada cerdo cuando va a comer, ya que la línea transportadora en espiral distribuye la dosis necesaria para cada accionamiento.  Ventilación: los motores empleados para el control de las ventanas presentan una potencia de 0.75 kW y de eficiencia IE2.  Iluminación: las naves presentan una iluminación interior LED de 16 W de potencia, a excepción de una de las naves de cría que cuenta con fluorescentes de 36 W.  Sistema de limpieza: la limpieza se lleva a cabo con máquinas hidrolimpiadoras eléctricas de agua, las cuales tienen 15 CV de potencia. d) Consumo de energía térmica Actualmente, se cuenta en la explotación con una caldera que utiliza gasoil como combustible para generar energía térmica, con un consumo anual de 120.000 litros de gasoil. Dicha caldera es utilizada tanto en el sistema de calefacción de las naves por suelo radiante como en el sistema de incineración de cadáveres. e) Evaluación energética inicial Los gastos que presentan los equipos presentes en las instalaciones, siendo desarrollados en el Anejo III, son los siguientes:  Iluminación: con un total de 504 dispositivos LED y 120 fluorescentes, el consumo energético al ciclo es de 15.891,12 kWh, siendo de 39.727,80 kWh por año. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 11 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA  Mecanización: contando en la explotación con dispositivos de eficiencia IE2, presenta un total de 14 motores de 2.2 kW destinados a la alimentación, y para alimentación se requieren motores de 0.75 kW. De esta forma el consumo energético es de 19.821,5 kWh por ciclo, siendo de 49.553,75 kWh por año.  Climatización y ACS: el consumo de gasoil anualmente para el sistema de calefacción es de 120.000 litros, cuyo precio es de 0,904 €/litro, por lo que el gasto anual que supone es de 108.480 €. De esta forma, las emisiones de CO2 asociadas a este consumo de energía, como puede observarse en el Anejo VIII, son:  Iluminación: 39.727,80 kWh ∙ 0,331 kg CO2 / kWh = 13.149,90 kg CO2 / año.  Mecanización: 49.553,75 kWh ∙ 0,331 kg CO2 / kWh = 16.402,29 kg CO2 / año.  Climatización y ACS: 1l de gasoil tiene un poder calorífico inferior (PCI) de 10.08 kWh, de esta forma, los 120.000 litros que se consumen anualmente en la explotación suponen un total de 1.121.600 kWh. Con un factor de emisión de 0,311 kg de CO2 / kWh, el total de emisiones producidas es: 1.121.600 kWh ∙ 0,311 kg CO2/kWh = 348.817,60 kg CO2 / año. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 12 MEMORIA 3. OBJETIVOS El proyecto tiene como objetivo la eficiencia energética de la explotación ganadera, situada en el municipio de Coscurita (Soria), exigiendo la granja las condiciones climáticas necesarias para el correcto funcionamiento de las instalaciones y mejoras para alcanzar la reducción de consumo de energía y de emisiones de GEI. Por ello, se plantea como objetivo cuantificar y calcular los gastos, consumos, y difusiones de gases de efecto invernadero asociadas de los distintos equipos presentes en las naves ganaderas, con la intención de presentar mejoras en la propia explotación para disminuir los gastos. La transición en la explotación porcina hacia el uso de energías renovables y el autoconsumo es un hecho, por lo que se busca dar una continuidad a dicho cambio para disminuir la dependencia energética de la que consta la granja. Dicha optimización de la energía no puede ser un problema a la hora de un correcto funcionamiento en el ciclo de cría de los lechones, ni tampoco reducir el nivel de bienestar animal. De esta forma se busca obtener un adecuado aporte energético con un suministro garantizado. Gracias a la introducción de energías renovables que se quiere incorporar en la explotación, se obtiene una menor dependencia en las variaciones del precio de la electricidad, debido a la certeza actual que suscita el coste del kWh generado. Como consecuencia, se reduce de este modo la incertidumbre sobre el coste total a pagar, ya que el precio de la factura eléctrica supone un gasto importante y tiene incidencia elevada sobre la rentabilidad de la explotación. A su vez, se busca disminuir las emisiones de CO2 que se emiten actualmente a la atmósfera, especialmente las producidas por la combustión de gasoil empleado en el sistema de climatización y ACS. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 13 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA 4. ESTUDIO DE ALTERNATIVAS Para llevar a cabo el estudio de alternativas se emplea un análisis multicriterio, eligiendo de esta forma la alternativa ideal entre las diferentes opciones planteadas. Dicha elección depende tanto de los beneficios generados en su puesta en marcha como del grado de dificultad existente a la hora de llevar a cabo la implantación, siendo en todos los casos tanto económica como tecnológicamente viable. En cada una de las situaciones, tienen que ser valoradas, al menos, las alternativas correspondientes a la sustitución y a la ampliación. En el caso de las medidas de sustitución, las que se ejecutan son las generadas por la modificación de equipos lumínicos, climatización o transporte de la energía. Por otro lado, las decisiones de ampliación hacen referencia a la adición de elementos inexistentes, como puede ser el caso de alguna energía limpia o automatización en el control de la energía. A partir de este análisis se escogen, observando diferentes criterios, la mejor de las alternativas, ponderando el grado de importancia de cada una de las pautas. En el Anejo III se pueden ver las características de cada una de las alternativas que se han tenido en cuenta para escoger de entre ellas la mejor. A continuación, se exponen las diferentes alternativas con su criterio planteado para la elección. 4.1. Alternativas de producción a) Sistema de ventilación:  A1 = Ventilación natural vertical.  A2 = Ventilación forzada con presión positiva.  A3 = Ventilación forzada con presión neutra.  A4 = Ventilación dinámica o forzada por presión negativa. Los criterios utilizados para la alternativa de sistema de ventilación son: vida útil, coste de la inversión y funcionalidad. b) Tipos de extractores:  A1= Ventiladores de pequeño caudal.  A2 = Ventiladores de gran caudal.  A3 = Chimeneas de ventilación. Para la alternativa de tipos de extractores se siguen los criterios de vida útil, mejora de la producción y coste energético. 4.2. Alternativas de mejora de eficiencia en energía eléctrica a) Iluminación:  A1 = Lámparas LED.  A2 = Lámparas fluorescentes renovadas.  A3 =Lámparas de vapor de sodio. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 14 MEMORIA Los criterios usados para determinar la alternativa de iluminación son vida útil, coste de inversión y potencia requerida. b) Mecanización:  A1 = Motores trifásicos IE2.  A2 = Motores trifásicos IE3. Para la alternativa de mecanización se siguen los criterios de coste de la inversión y eficiencia. 4.3. Alternativas de mejora de eficiencia en energía térmica a) Climatización y ACS:  A1 = Caldera de gasoil renovada.  A2 = Caldera de biomasa alimentada con astillas.  A3 = Caldera de biomasa alimentada con pellets. Utilizados los criterios de vida útil, coste de inversión y operación, seguridad de suministro y riesgo de subida de precios en el combustible. b) Aislamiento:  A1 = Poliestireno extruido (XPS).  A2 = Poliestireno expandido (EPS).  A3 = Espuma de poliuretano. Los criterios utilizados para la alternativa de aislamiento son: vida útil y facilidad de operación. 4.4. Selección de alternativas Valoradas todas las alternativas, con la asignación de valores y la evaluación de cada una de las alternativas establecido en el Anejo III, las que mayor valoración han obtenido, y siendo las escogidas para llevar a cabo en el proyecto, son: I. Producción: a) Sistema de ventilación: al realizar una evaluación de alternativas, una se lleva a cabo para la nave de gestación y otra para las naves de cría, por lo que las alternativas a escoger son diferentes. En la primera de las instalaciones, la alternativa que mejores resultados ha arrojado es la ventilación natural vertical, puesto que para desempeñar su función no necesita de grandes cantidades de potencia, siendo su consumo energético prácticamente nulo. Para las naves de cría sólo se valoran las opciones que presentan sistema de ventilación forzada ya que la ventilación natural no permite tener control sobre las condiciones de temperatura y humedad del interior de los módulos. De esta forma, la mejor alternativa es el sistema de ventilación forzada por presión negativa. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 15 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA b) Extractores: los sistemas de ventilación forzada propuestos necesitan de unos extractores para poder realizar una buena ventilación, escogiendo para ello las chimeneas de ventilación. Con estos extractores se consigue un incremento de la productividad, con una calidad de aire mayor debido a la renovación constante, además de controlar el caudal de aire. II. Energía eléctrica: a) Iluminación: se escogen los dispositivos LED para la iluminación de las naves. El inconveniente es el precio elevado que presentan, pero se compensa con el menor coste de operación con respecto a las demás opciones planteadas debido a su superior eficiencia. Otra de las ventajas es la vida útil, ya que son los equipos más duraderos, sin ser un factor limitante la facilidad de instalación ya que es similar en las demás opciones. b) Mecanización: se eligen los motores trifásicos IE3. Aunque los motores IE2 presenten una menor inversión, la eficiencia de los escogidos, es decir, los motores IE3, es superior al pertenecer a una clase energética superior, con menores pérdidas de energía. III. Energía térmica: a) Climatización y ACS: escogida la opción de caldera de biomasa alimentada con pellets puesto que asegura la disponibilidad del material y es el que menos riesgo de subida de precio del material combustible presenta. b) Aislante: se decide optar por la opción de poliestireno extruido (XPS) ya que presenta una vida útil mayor al resto de materiales al tener resistencia al agua y buenas prestaciones frente a condiciones adversas. También la facilidad de operación es un valor determinante ya que se coloca sin ningún tipo de adhesivos y se puede realizar su reemplazo con facilidad. 4.5. Evaluación energética Los gastos que presentan los equipos tras la incorporación de las alternativas, siendo desarrollados en profundidad en el Anejo III, son los siguientes:  Iluminación: con la sustitución de los fluorescentes por dispositivos LED, la explotación cuenta en su totalidad con elementos LED, por lo que el ahorro energético que supone la nueva medida incorporada es de 3.132 kWh al ciclo, que con 2,5 ciclos que tienen lugar en la explotación al año, se obtiene un ahorro de 1.142,33 €. El periodo simple de recuperación de la inversión se establece aproximadamente en 1 año y 10 meses. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 16 MEMORIA  Mecanización: sustituyendo los motores de eficiencia IE2 por unos de eficiencia superior IE3, se obtiene un ahorro energético de 4.548,17 kWh al ciclo, lo que supone un ahorro anual de 1.337,16 € teniendo 2,5 ciclos productivos al año. El periodo de recuperación de la inversión es de aproximadamente de 2 años y 7 meses.  Climatización y ACS: con la sustitución de la caldera de gasoil por una que caldera de biomasa alimentada con pellets se ahorra un total de 52.735,20 €/año en combustible, además de incorporar una fuente de energía verde, por lo que se disminuyen las emisiones de GEI a la atmósfera. De esta forma se establece un periodo de recuperación de la inversión inferior a 1 año, de alrededor de 8 meses.  Aislante: la alternativa escogida para incorporar a las naves de cría permite ahorrar en pérdidas energéticas 427.713,90 kWh/año, siendo el precio del gasoil a 0,10 €/kWh, supone un ahorro en gasoil de 42.771,39 €. La inversión se recupera en un periodo aproximado de 1 año y 6 meses. Por otra parte, las reducciones de emisiones de GEI, gracias a las medidas adoptadas, son las siguientes:  Emisiones evitadas por el uso de LED: 2.591,93 kg CO2 / año.  Emisiones evitadas por la sustitución de motores IE2 por IE3: 3.763,71 kg CO2 / año.  Emisiones evitadas por la sustitución de la caldera de climatización y ACS: 330.803,20 kg CO2 / año.  Emisiones evitadas por la incorporación de material aislante: 133.019,02 kg CO2 / año. A su vez, si el promotor presenta un Proyecto Clima, se podría recuperar dinero gracias a las medidas tomadas, tanto en el cambio de caldera como en la instalación del aislante. Considerando cero las emisiones de la caldera de biomasa y con un pago de 9,7 € / t CO2, la recuperación sería de: (330,8032 + 133,0190) t CO2 / año ∙ 9,7 € / t CO2 = 4.499,08 € / año. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 23 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA 8. PRESUPUESTO El proyecto presenta un presupuesto total que ascienda a una cantidad de “CIENTO DIEZ MIL CIENTO OCHENTA Y UN EUROS CON CUARENTA Y UN CÉNTIMOS” (110.181,41 €). El desglose de capítulos queda establecido de la siguiente forma: I. Capítulo 1 - Electricidad: “DIEZ MIL OCHOCIENTOS SETENTA EUROS CON SETENTA Y DOS CÉNTIMOS” (10.870,72 €). II. Capítulo 2 – Aislamiento: “SESENTA Y TRES MIL QUINIENTOS SETENTA Y DOS EUROS CON CINCUENTA Y SIETE CÉNTIMOS” (63.572,57 €). III. Capítulo 3 – Climatización y ACS: “TREINTA Y CINCO MIL EUROS” (35.000 €). IV. Capítulo 4 – Gestión de residuos: “CIENTO SESENTA Y CINCO EUROS CON VEINTISÉIS CÉNTIMOS” (165,26 €). V. Capítulo 5 – Seguridad y salud: “QUINIENTOS SETENTA Y DOS EUROS CON OCHENTA Y CINCO CÉNTIMOS” (572,85 €). RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 24 MEMORIA 9. ESTUDIO ECONÓMICO Para realizar el estudio económico hay que tener en cuenta las inversiones que se van a realizar con los flujos de caja, los cuales serán igual a los ahorros generados por la introducción de las nuevas mejoras de eficiencia energética. Para evaluar la situación económica del presente proyecto se definen los siguientes métodos de evaluación: 1. Valor Actual Neto (VAN): indicativo que permite determinar el valor de un número de flujos de caja, generados por la inversión, para saber la rentabilidad del proyecto. Si el resultado obtenido para el interés elegido es mayor que cero, es decir, es positivo, se puede decir que desde el punto de vista financiero el proyecto es viable. 2. Tasa Interna de Rentabilidad (TIR): este método simboliza la tasa en la que se hace cero el VAN. En caso de que el TIR sea mayor a la tasa de interés que se impone en el VAN, el proyecto se dice que es económicamente rentable. Siendo los parámetros para determinar el VAN y TIR los que se muestran a continuación:  Importe de la inversión (K): el citado importe queda definido por una sola cifra, la cual queda generada en el año 0 de ejecución del proyecto, siendo necesario el desembolso para lograr que el trabajo empiece a funcionar.  Vida útil del proyecto (n): hace referencia al periodo de tiempo, definido en años, en el que se estima que la inversión realizada genere rendimientos positivos.  Flujos de caja (Rj): los flujos de caja que se generan proceden de la diferencia entre cobros y pagos en cada uno de los distintos años de vida del proyecto. A partir de los resultados obtenidos en el Anejo VII, puede afirmarse que el proyecto resulta rentable, tanto por el resultado obtenido en el VAN de 905.541,38 € como por el valor de TIR del 89 %, teniendo en cuenta que los precios del kWh y pellet establecidos se mantengan constantes a lo largo de los años. En primer lugar, el VAN tiene un importe superior a 0, y, además, la TIR estimada es muy superior a la tasa de interés establecida del 5 %. Por ello, se puede considerar que el proyecto resulta viable económicamente y que aporta, de una forma muy rápida, beneficios importantes. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 25 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA 10. VALORACIÓN AMBIENTAL En el presente proyecto se identificarán, para las diferentes medidas adoptadas, el impacto ambiental que se genera. Por tanto, para iluminación, mecanización y aislante, se determinarán, mediante un cálculo, la reducción de emisiones de CO2 que suponen las medidas de ahorro energético que se establecen. Por otro lado, la medida de climatización y ACS consistente en la sustitución de la caldera actual de gasoil por una de biomasa alimentada por pellets no presenta impactos significativos, exponiéndose sus medidas correctoras. Para poder evaluar la reducción de emisiones de dióxido de carbono se utiliza el Documento Reconocido del Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE), ya que es una fuente con datos estables para realizar dichos cálculos. A continuación, se muestran las mejoras introducidas con las emisiones evitadas:  Emisiones evitadas por el uso de LED: 2.591,93 kg CO2 / año.  Emisiones evitadas por la sustitución de motores IE2 por IE3: 3.763,71 kg CO2 / año.  Emisiones evitadas por la incorporación de material aislante: 133.019,02 kg CO2 / año.  Emisiones evitadas por la sustitución de la caldera de climatización y ACS: 330.803,20 kg CO2 / año. En el Anejo VIII, correspondiente a “estudio de impacto ambiental”, se detallan los cálculos de las emisiones evitadas. A su vez, los impactos que pueden generar las mejoras que se plantean en el proyecto son:  Ruidos: la generación de ruidos en la explotación por los equipos incorporados es casi nula. En el caso de iluminación y aislante no se produce ningún tipo de ruido, mientras que el ocasionado por los motores es casi imperceptible. Por otra parte, la caldera de biomasa, al estar instalada en el interior de la sala de calderas, no produce sonido molesto.  Destrucción de la flora y fauna: ninguno de los equipos de la explotación tiene efecto alguno de destrucción en la flora o la fauna.  Residuos peligrosos y tóxicos: para el correcto funcionamiento de los equipos propuestos en las mejoras no se necesita realizar ningún vertido al sistema. Soria, 21 de junio de 2019 Fdo: Rubén Bahón Silverio RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 0 MEMORIA : ANEJO I CONDICIONANTES DEL PROYECTO Anejo I: CONDICIONANTES DEL PROYECTO RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 1 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA ÍNDICE ANEJO I: CONDICIONANTES DEL PROYECTO Contenido: 1. CONDICIONANTES DEL PROMOTOR ................................................................ 2 1.1. Alcance de la evaluación .................................................................................. 2 1.2. Dependencia energética ................................................................................... 2 1.3. Aspectos económicos de las mejoras planteadas ........................................ 2 2. CONDICIONANTES LEGALES .............................................................................. 3 2.1. Normativa de aplicación vigente ...................................................................... 3 3. CONDICIONANTES FÍSICOS ................................................................................ 4 3.1. Introducción: ........................................................................................................ 4 3.2. Clima: ................................................................................................................... 4 3.3. Elementos termométricos: ................................................................................ 5 3.3.1. Régimen de heladas ................................................................................... 7 3.4. Vientos ................................................................................................................. 7 3.4.1. Dirección del viento .................................................................................... 9 3.5. Radiación solar ................................................................................................. 10 4. CONDICIONANTES DE PRODUCCIÓN ............................................................ 12 4.1. Temperaturas .................................................................................................... 12 4.2. Humedad relativa ............................................................................................. 12 4.3. Ventilación ......................................................................................................... 13 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 2 MEMORIA : ANEJO I CONDICIONANTES DEL PROYECTO 1. CONDICIONANTES DEL PROMOTOR 1.1. Alcance de la evaluación La Directiva 2012/27/UE del Parlamento Europeo y del consejo derivó obligaciones relativas a la eficiencia energética. Estos compromisos fueron transpuestos a la legislación española en el año 2016 en el Real Decreto 56/2016, de 12 de febrero. El presente Real Decreto insta a las empresas grandes a imponerse a una primera auditoría energética, con al menos el 85 % de energía final de consumo, en un período de tiempo correspondiente a 9 meses, siendo posteriormente este periodo de cada 4 años. La granja sometida en el proyecto no tiene la necesidad de realizar una evaluación de auditoría energética. Por tanto, dicha actuación responde a la inclinación de mejorar la actividad energética de la explotación, lo que conlleva a su vez un progreso en la competitividad de la misma en el sector de granja porcina de cría. 1.2. Dependencia energética La transición en la explotación porcina hacia el uso de energías renovables y el autoconsumo es un hecho, por lo que la propuesta del promotor es dar una continuidad a dicho cambio para disminuir la dependencia energética de la que consta la granja. Dicha optimización de la energía no puede ser un problema a la hora de un correcto funcionamiento en el ciclo de cría de los lechones, ni tampoco reducir el nivel de bienestar animal. De esta forma se busca obtener un adecuado aporte energético con un suministro garantizado. Gracias a la introducción de energías renovables que se quiere incorporar en la explotación, se obtiene una menor dependencia en las variaciones del precio de la electricidad, debido a la certeza actual que suscita el coste del kWh generado. Como consecuencia, se reduce de este modo la incertidumbre sobre el coste total a pagar, ya que el precio de la factura eléctrica supone un gasto importante y tiene incidencia elevada sobre la rentabilidad de la explotación. Conocedor el promotor de esta realidad, hay que tener en cuenta que es reacio a una desconexión total de la red y un reemplazo total del consumo de combustibles fósiles por energías verdes por razones de seguridad. 1.3. Aspectos económicos de las mejoras planteadas Al establecer contacto con el promotor, una de las condiciones que ha dejado destacada es la de una amortización rápida de la inversión a realizar. El plazo de recuperación máximo propuesto es de 7 – 8 años, teniendo en cuenta la naturaleza e importe de la misma. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 3 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA 2. CONDICIONANTES LEGALES 2.1. Normativa de aplicación vigente El presente proyecto está redactado teniendo en cuenta las normas e instrucciones, dictadas hasta hoy, de cumplimiento obligatorio que afectan de forma directa o indirecta al mismo, siendo en especial: - Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión aprobado por Real Decreto 842/2002 de 2 de agosto, publicado en el BOE Nº 224 de 18 de septiembre de 2002 así como las Instrucciones Técnicas Complementarias que lo desarrollan. - Norma MV-301-1970. Impermeabilización de cubiertas con materiales bituminosos (Decreto 2752-1971). - Real Decreto 997/2002, de 27 de septiembre de 2002 NCSE-02. - Documento de seguridad contra incendio, seguridad de utilización y ahorro energético (C.T.E.). - Normas Tecnológicas de la Edificación NTE (Decreto 3565/1972 de 23 de diciembre). - Reglamento de seguridad contra incendios en las instalaciones industriales 2267/204. - Ordenanza General de Seguridad e Higiene en el Trabajo, aprobada por el Decreto 432/1971 de 11 de marzo. - Ley 11/2003, del 8 de abril, de prevención ambiental de Castilla y León. - Ley 37/2003, de 17 de noviembre, del ruido. - Ley 34/2007, de 15 de noviembre, de calidad del aire y protección de la atmósfera. - Real Decreto 833/75, de 6 de febrero, por el que se desarrolla la ley 38/1972 de 22 de diciembre de Protección del Ambiente Atmosférico. La normativa usada correspondiente al sector es la siguiente: - Ley 6/1994, de 19 de mayo, de sanidad animal en Castilla y León. - Decreto 266/1998, de 17 de diciembre, por el que se aprueba el Reglamento General de sanidad animal. - Ley 10/1998, de 21 de abril, de residuos. - La Orden MAM/304/2002, de 8 de febrero, por el que se publican las operaciones de valorización y eliminación de residuos y la lista europea de residuos. - Real Decreto 324/2000, de 3 de marzo, por el que se establecen normas básicas de ordenación de las explotaciones porcinas. - Real Decreto 1135/2002, de 31 de octubre, relativo a las normas mínimas para la protección de cerdos. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 4 MEMORIA : ANEJO I CONDICIONANTES DEL PROYECTO 3. CONDICIONANTES FÍSICOS Dentro del apartado de condicionantes físicos, el único que se considera influyente para la ejecución del presente proyecto es el clima. 3.1. Introducción: El proyecto tiene como objetivo la eficiencia energética de la explotación ganadera, situada en el municipio de Coscurita (Soria), forzando la granja las condiciones climáticas necesarias para el correcto funcionamiento de las instalaciones y mejoras para alcanzar la reducción de consumo de energía, siendo clave por esta razón la climatología de la zona. Por ello, se plantea como objetivo cuantificar y calcular los gastos y consumos en la climatización de las naves ganaderas, con la intención de presentar mejoras en la propia explotación para disminuir los consumos. La elección de observatorio hay que tenerla muy en cuenta ya que su proximidad con respecto al emplazamiento objeto de estudio será proporcional a la realidad de los datos con los cuales se va a trabajar. De esta forma, la estación meteorológica más cercana a nuestra granja es la situada en Morón de Almazán. Las coordenadas geográficas del observatorio son las siguientes: - Longitud: 2º25´13´´ O - Latitud: 41º25´10´´ N - Altitud (m): 978 Los datos recogidos por el observatorio hacen referencia a la temperatura, precipitaciones, sol y heladas entre otros, siendo los más influyentes para el gasto energético de la explotación los de temperaturas y vientos dominantes, utilizando datos correspondientes a una media de 15 años, entre el 1 de enero de 2000 y 31 de diciembre de 2014. 3.2. Clima: Observando los rasgos de la zona, podemos determinar que la explotación se sitúa en un ambiente típico de la meseta Norte, más en concreto clima continental con influencia atlántica y marcadas variaciones termométricas, tanto anuales como diarias. Los veranos son cortos y secos y los inviernos largos y fríos, con escasas precipitaciones que principalmente tienen lugar en los meses de primavera e invierno, suponiendo una mínima evaporación y la conservación de la humedad. Durante el verano, las precipitaciones suelen ser en modo de chubascos y con tormentas esporádicas, produciendo de esto modo una intensa evapotranspiración. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 11 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA Tabla 7. Cálculo de la radiación solar. Fuente: Elaboración propia a partir de los datos suministrados por AEMET. n Ra N Radiación solar según Black (W/m2) ENE 4,27 350,00 9,60 155,25 FEB 5,99 481,00 10,70 239,94 MAR 6,67 662,00 12,00 328,92 ABR 7,19 826,00 13,30 404,19 MAY 8,11 942,00 14,50 469,47 JUN 10,22 985,00 15,10 546,60 JUL 11,02 956,00 14,70 563,93 AGO 10,08 852,00 13,80 494,59 SEP 8,02 700,00 12,50 376,62 OCT 6,22 523,00 11,00 262,17 NOV 4,88 375,00 9,80 175,94 DIC 4,12 309,00 9,80 133,37 En donde,  n hace referencia a las horas de sol reales.  Ra es la radiación global extraterrestre, medida en W/m2.  N se refiere a las horas de sol máximas posibles. Los datos descritos anteriormente son proporcionados por la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET), gracias a los cuales se puede calcular la radiación solar incidente mediante el método de Black. Para realizar el cálculo se usa la siguiente fórmula: Rs = Ra ∙ (a + b ∙ 𝑛𝑁 ) Siendo a y b valores constantes y definidos por el propio autor, con un valor de 0,23 y 0,48 respectivamente. Una vez obtenida la radiación solar, se puede concluir que es un valor lógico el obtenido para cada mes ya que, tanto a finales como a principios de año, durante los meses de invierno, la insolación es bastante más baja al ser los días más cortos. En el hemisferio norte, a partir del equinoccio de primavera (20 de marzo), los días pasan a tener más de 12 horas de sol máximas posibles, mientras que a partir del solsticio de otoño (22 de septiembre), ocurre justamente lo contrario. Aquellos datos que hacen referencia al suelo y la calidad del agua para abastecimiento en la explotación no son relevantes en la evaluación de la eficiencia energética que se va a realizar. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 12 MEMORIA : ANEJO I CONDICIONANTES DEL PROYECTO 4. CONDICIONANTES DE PRODUCCIÓN Tener un ambiente controlado es uno de los papeles fundamentales para la cría de lechones, siendo uno de los problemas en ocasiones del mal funcionamiento de las explotaciones. Presentar una ventilación insuficiente, además de un control malo de la temperatura ambiente y de la humedad, son los problemas que encontramos en las naves destinadas al nacimiento y crecimiento de los cerdos. A su vez, un correcto control de las temperaturas ayuda a tener una sanidad óptima, ya sea en el entorno de la explotación como en la calidad de la carne. 4.1. Temperaturas A continuación, se muestran las temperaturas ideales para la cría porcina: Tabla 7. Temperaturas deseadas en la instalación porcina. Fuente: elaboración propia. Rango de temperaturas Madres gestantes 18-21 ºC Maternidad en el parto 21-22 ºC Maternidad en lactación 19-20 ºC Lechones: nacimiento – 48 horas 35 ºC Lechones: primera semana 31 ºC Lechones: segunda semana 29 ºC Lechones: tercera semana 27 ºC El incumplimiento de los rangos térmicos indicados anteriormente, supone un retraso en el crecimiento de los animales, condicionando el ciclo de la granja, ya que es necesario que permanezcan más de cuatro semanas en las naves, con las pérdidas que esto conlleva. 4.2. Humedad relativa Al igual que con la temperatura, la humedad relativa presente en el ambiente es trascendental para los animales, y más concretamente durante los primeros días tras el nacimiento. Hay que mantener unos rangos determinados ya que, si se sobrepasan tanto por encima como por debajo, tiene repercusión en el desarrollo de los lechones. Cuando se encuentra una humedad relativa alta, es decir, por encima del 60%, los lechones pueden desarrollar diarrea, enfermedades relacionadas con el aparato respiratorio y la proliferación de microorganismos. Por otro lado, con una humedad relativa por debajo del 50%, se incrementa en los animales las pérdidas calóricas, demorando de esta forma el crecimiento. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 13 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA Por tanto, los valores en tanto por ciento que se tienen que mantener en las naves de cría referentes a la humedad relativa son de entre 50 y 60 %. 4.3. Ventilación El tercero de los condicionantes de la producción es la ventilación. El presentar una buena circulación del aire es esencial para las condiciones óptimas en las naves porcinas, estando relacionada dicha actividad con las dos anteriores citadas de temperatura y humedad relativa. Con la ventilación se consigue conservar la temperatura en un valor máximo y mínimo fijados en el sistema de apertura y cierre de ventanas. Dicha necesidad surge debido a la producción de gases de los animales, además del polvo, humedad y elementos orgánicos que son dañinos para los cerdos en concentraciones elevadas. Entre los gases que se producen se pueden encontrar:  Dióxido de carbono: producido en la respiración, emitido también del estiércol.  Amoníaco: originado en las fermentaciones que tienen lugar en el estiércol y purín.  Ácido sulfhídrico: emitido cuando se pudre el purín y se remueve para extraerlo.  Metano: su producción se debe a las fermentaciones del estiércol. La mínima ventilación es la que se debe realizar con la finalidad de expulsar al exterior los gases formados. Con un peso en vivo de hasta 5 kg por lechón, tenemos que conseguir una ventilación mínima de 4 m3/hora y máxima de 6.5 m3/hora por lechón. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 0 MEMORIA : ANEJO II SITUACIÓN ACTUAL Anejo II: SITUACIÓN ACTUAL RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 1 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA ÍNDICE ANEJO II: SITUACIÓN ACTUAL Contenido: 1. PROCESO PRODUCTIVO ...................................................................................... 2 1.1. Ciclo de madres .................................................................................................. 2 1.2. Transición y cebo ............................................................................................... 3 1.3. Raza empleada ................................................................................................... 3 2. ENVOLVENTE TÉRMICA........................................................................................ 4 3. CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA ............................................................... 5 3.1. Bomba de pozo profundo y sistema de distribución del agua .................... 5 3.2. Silos y sistema de distribución del alimento .................................................. 5 3.3. Ventilación ........................................................................................................... 7 3.3.1. Ventilación natural vertical ......................................................................... 7 3.3.2. Ventilación dinámica o forzada por presión negativa ........................... 7 3.4. Iluminación .......................................................................................................... 8 3.5. Sistema de limpieza ........................................................................................... 8 4. CONSUMO DE ENERGÍA TÉRMICA .................................................................... 9 4.1. Sistema de calefacción y sistema de incineración ....................................... 9 5. HIGIENE .................................................................................................................... 11 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 2 MEMORIA : ANEJO II SITUACIÓN ACTUAL 1. PROCESO PRODUCTIVO El presente anejo a la memoria tiene como objetivo la descripción de aquellas operaciones que tienen lugar en el transcurso del proceso en la explotación, es decir, el ciclo de madres y cría de los lechones, hasta que éstos últimos salen para seguir con el proceso de transición y cebo. 1.1. Ciclo de madres El ciclo que siguen las madres es el siguiente:  Preparación de las hembras nulíparas para su entrada en el ciclo de producción. Dichas hembras son aquellas que aún no han parido ninguna vez, y se denomina así al animal hasta el momento del primer parto.  En el momento que las nulíparas llegan a la edad de unos ocho meses, se lleva a cabo la primera inseminación, la cual se ejecuta con semen muerto. La finalidad de realizarlo así es mejorar el sistema defensivo local del útero, alcanzando de esta forma una mejor nidación de los embriones en el siguiente ciclo.  Una vez llega la hembra al siguiente ciclo, se distribuyen en alojamientos individuales, en las denominadas dependencias de cubrición-control. Aquí es donde se detecta el celo y se inseminan.  Pasados 28 días, se puede confirmar el embarazo. Aquellas hembras que no se queden preñadas serán separadas para esperar al siguiente lote de inseminación. En las que ha sido confirmada la preñez, pasarán a las dependencias de gestación confirmada donde permanecerán hasta los cinco días previos al parto.  Desde el momento en el que la hembra queda embarazada, hasta el momento que se produce el parto, pasan 3 meses, 3 semanas y 3 días. Entrados en los cinco días anteriores a parir, se traslada a todas las hembras a los módulos de partos o maternidad, donde se distribuyen en alojamientos individuales. En estos compartimentos permanecerán hasta 24 días post-parto, momento en el cual se realiza el destete de la camada.  Una vez se separa la camada de la madre, se alojan a las madres de nuevo en cubrición control, con un periodo de cinco días de intervalo entre el destete y la nueva cubrición, permitiendo de esta forma a la hembra entrar en celo. La explotación ganadera de la que se va a realizar el presente trabajo lleva a cabo todas las semanas el destete de 95 cerdas, con una producción aproximada de 1.000 lechones por semana. Esto supone un total de 52.000 lechones destetados al año, con 2.000 madres reproductoras presentes actualmente en la granja. Por tanto, en la explotación tienen lugar 2,5 ciclos al año. Las cuatro naves en las que se lleva a cabo el parto y las primeras semanas de vida de los lechones están divididas interiormente en módulos, con un total de 10 en cada una de las naves y en cada uno hay 14 plazas individuales para la hembra. Dichos módulos deben de estar cuidadosamente preparados cuando se produzca la llegada de los animales puesto que esta fase es el momento más sensible de las crías, produciendo RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 3 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA la mayor mortalidad de las mismas. La preparación citada conlleva la limpieza y desinfección completa de los módulos en las que están divididas las naves, incluyendo los equipos, revisando que funcionen correctamente. 1.2. Transición y cebo Una vez que los lechones se destetan y se separan de la madre, pasan a una fase de transición y cebo. Estas fases tienen lugar en otra granja situada en Villanueva de Zamajón, en la cual el proceso de transición va desde los 6.5 kg a los 20 kg, mientras que el proceso de cebadero va desde los 20 kg hasta los 100 kg. 1.3. Raza empleada La raza presente en la granja es la denominada Large White, gran cerdo blanco, originaria del nordeste de Inglaterra. Como su nombre indica, es un cerdo de color blanco y pigmentación rosada, de longitud media a larga, pelo no muy fuerte, con orejas pequeñas y erguidas. Su cuello es grueso y musculoso, con algo de papada, su espalda es larga y bien proporcionada, al igual que el dorso, el muslo y el lomo, siendo bastante anchos y musculosos. Esta raza es una de las mejores consideradas en cuanto a resistencia y fertilidad se refiere, es decir, destaca por sus buenas características maternales. A su vez, presenta un buen rendimiento en cebo, con un alto crecimiento y buena calidad de la carne. Los machos pueden llegar a alcanzar un peso de hasta 155 kilos, y las hembras pueden llegar hasta los 117 kilos en el momento del sacrificio. Las cualidades que podemos distinguir en dicha raza de cara al mercado son: calidad de la carne alta, baja frecuencia de carnes PSE (pálida, blanda y exudativa) y buena respuesta para programas de hibridaciones con otras razas, siendo una de las características principales de dichas hibridaciones la obtención de estirpes de mayor porcentaje de carnes magras en la canal. Teniendo en cuenta la comercialización, constituye la base genética usada habitualmente en explotaciones ganaderas debido a su adaptación al medio y al actual mercado, además de ser utilizado para realizar embutidos curados y frescos. Las características representativas de la raza Large White en cuanto a lechones y cerdas se refiere son: - Consumo de pienso de lechones lactantes (hasta 3 semanas): 60-80 gramos/día. - Consumo pienso de cerdas gestantes: 2,3 a 2,7 kg/día. - Consumo de pienso cerdas lactación: 3,5 a 8 kg/día. - Ganancia media diaria lechones: 240 gramos/día. - Lechones vivos/parto: 10.5 - Lechones destetados/parto: 10-11. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 4 MEMORIA : ANEJO II SITUACIÓN ACTUAL 2. ENVOLVENTE TÉRMICA La envolvente térmica es esencial en la explotación ganadera, especialmente en las naves correspondientes a la cría de los lechones, ya que si se tienen pérdidas de calor puede verse afectado el desarrollo y crecimiento de las mismas. A su vez, además de producir efectos en el ciclo normal de los lechones, el gasto en calefacción será superior para poder alcanzar los niveles de temperatura adecuados, lo que implica un incremento del coste en el sistema térmico y por lo tanto un gasto extra que se tendría que afrontar en la explotación. Para evitar dichas pérdidas de calor, tanto en las naves y módulos de maternidad, como en la correspondiente a la de gestación, se cuenta con un sistema de aislamiento de 5 cm de poliestireno expandido (EPS) en las paredes y techos. El sistema de calefacción por suelo radiante en las plazas en las que están divididos los módulos de parto, presenta también un aislamiento de poliestireno expandido (EPS) por placas, con un espesor de 2 cm, consiguiendo de esta forma aislar el sistema evitando las pérdidas de calor. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 11 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA 5. HIGIENE Actualmente la bioseguridad tiene un papel fundamental debido a que hay diversos factores que pueden hacer que la explotación porcina esté sometida a un elevado riesgo en relación a la llegada y difusión de patógenos que pueden causar una infección. La granja cuenta con diferentes medidas de higiene para la protección de contaminaciones externas que pueden poner en riesgo la actividad en el interior de la explotación. Las medidas presentes son las siguientes: - En la entrada de la finca, se dispone de vado sanitario y cerramiento perimetral de la parcela. - Todos los vehículos que entran en la explotación tienen que pasar por una desinfección. - Todo el personal de la explotación tiene la obligación de ducharse al llegar a la explotación y tiene que emplear ropa especial. Esto se aplica también a todas las personas ajenas a la granja que visiten la misma. - Cerramiento perimetral del recinto donde se ubica la explotación valla metálica galvanizada de 2 metros de alto todos los linderos. Las medidas que se emplean en el interior de la explotación son las siguientes: - Tras el destete de los lechones, se realiza un vacío sanitario de siete días antes de la entrada del siguiente lote, realizando el mismo proceso en la nave de gestación. De esta forma se consigue una limpieza adecuada y desinfección de las naves y módulos para la llegada del lote nuevo de cría y gestación. - Las aperturas en cumbrera y ventanales están provistas de una tela mosquitera, cuyo objetivo es el de impedir la entrada de posibles vectores a la explotación. - Realización de limpieza periódica en bebederos y comederos. La limpieza del interior de las naves se lleva a cabo con máquinas hidrolimpiadoras de agua. Las buenas características de caudal y presión hacen que estos equipos sean ideales para llevar a cabo el lavado y desinfección de las naves, contando la explotación con un total de cuatro de estos equipos. Para el tratamiento de los purines se dispone de terrenos agrícolas vinculados a la explotación porcina. Es en estos terrenos donde se realiza el vertido controlado de los purines generados en la misma granja, aplicando las cantidades adecuadas y cumpliendo con lo establecido en el plan de gestión de residuos ganaderos. La gestión de residuos de productos fitosanitarios se realiza teniendo en cuenta la normativa. Son almacenados en contenedores, los cuales tienen una capacidad de 80 litros, y son retirados por el gestor autorizado, con un periodo máximo de almacenamiento de seis meses. El incumplimiento de esta norma, es decir, quemar o enterrar estos envases, tiene duras consecuencias debido al peligro que suponen, siendo la empresa que lo gestiona Sigfito Agroenvases. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 0 MEMORIA : ANEJO III ESTUDIO DE ALTERNATIVAS Anejo III: ESTUDIO DE ALTERNATIVAS RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 1 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA ÍNDICE ANEJO III: ESTUDIO DE ALTERNATIVAS Contenido: 1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 2 2. ALTERNATIVAS ....................................................................................................... 3 2.1. Alternativas de producción................................................................................ 3 2.1.1. Sistema de ventilación ............................................................................... 3 2.1.2. Tipos de extractores ................................................................................... 4 2.2. Energía eléctrica ................................................................................................. 5 2.2.1. Iluminación ................................................................................................... 5 2.2.2. Mecanización ............................................................................................... 5 2.3. Energía térmica .................................................................................................. 6 2.3.1. Climatización y ACS ................................................................................... 6 2.3.2. Aislamiento ................................................................................................... 6 3. IDENTIFICACIÓN DE LAS ALTERNATIVAS PLANTEADAS ......................... 8 4. PONDERACIÓN DE LOS CRITERIOS ................................................................. 9 5. ASIGNACIÓN DE VALORES ............................................................................... 11 6. EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS ................................................................... 14 7. ELECCIÓN DE LA ALTERNATIVA ..................................................................... 18 8. EVALUACIÓN ECONÓMICA DE LA ALTERNATIVA ELEGIDA .................. 20 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 2 MEMORIA : ANEJO III ESTUDIO DE ALTERNATIVAS 1. INTRODUCCIÓN La realización de este anejo tiene como finalidad estudiar las distintas alternativas que se pueden plantear en el presente proyecto para poder escoger la más adecuada al objetivo del mismo, teniendo en cuenta una secuencia de criterios. Para llevar a cabo el estudio se emplea un análisis multicriterio, eligiendo de esta forma la alternativa ideal entre las diferentes opciones planteadas. Dicha elección depende tanto de los beneficios generados en su puesta en marcha como del grado de dificultad existente a la hora de llevar a cabo la implantación, siendo en todos los casos tanto económica como tecnológicamente viable. En cada una de las situaciones, tienen que ser valoradas, al menos, las alternativas correspondientes a la sustitución y a la ampliación. En el caso de las medidas de sustitución, las que se ejecutan son las generadas por la modificación de equipos lumínicos, climatización o transporte de la energía. Por otro lado, las decisiones de ampliación hacen referencia a la adición de elementos inexistentes, como puede ser el caso de alguna energía limpia o automatización en el control de la energía. Los criterios que se establecen para seleccionar las propuestas se clasifican en cuantificables y no cuantificables. Los primeros hacen referencia a aquellos criterios que tienen carácter objetivo, mientras que, por otra parte, los segundos se refieren a aspectos subjetivos, es decir, se pueden establecer a partir de métodos estadísticos. A partir de este análisis se escogen, observando diferentes criterios, la mejor de las alternativas, ponderando el grado de importancia de cada una de las pautas. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 3 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA 2. ALTERNATIVAS 2.1. Alternativas de producción 2.1.1. Sistema de ventilación La buena ventilación en la explotación está relacionada con una productividad óptima puesto que, si contamos con unas condiciones buenas, tanto sanitarias como ambientales, logramos unos resultados destacados. Para cumplir los objetivos de producción, es necesario que la cantidad de aire y su calidad estén controlados, necesitando ventiladores y sistemas de aireación. Gracias a ellos, se consigue mantener unos niveles de entre 50 y 60 % de humedad relativa, reduciendo de esta forma el riesgo de aparición de organismos patógenos y suprimiendo los gases nocivos generados, en su mayoría, por los purines. Los sistemas de ventilación que podemos encontrar hoy en día son: a) Ventilación natural vertical: Podemos denominar también a este sistema como ventilación estática. Principalmente está basado en formar corrientes de aire naturales, empleando para ello los movimientos creados entre el exterior e interior de la nave gracias a la diferencia de presión y temperatura del aire. Este sistema de ventilación funciona únicamente a través de las fuerzas termales y la velocidad del viento. El flujo de aire que se encuentra en el interior de la nave no tiene tanto peso como el del exterior, entrando este último frío gracias a las aberturas laterales. El aire calentado por los animales tiene menos densidad, por lo que sube hacia el techo por donde sale gracias a un caballete o abertura situada en la cubierta de la nave, desplazando el aire frío y limpio hacia el interior. Uno de los inconvenientes de la ventilación natural es que no se puede tener control sobre ella, ya que depende de las condiciones que se presenten tanto en el exterior como en el interior, siendo estas condiciones limitantes la temperatura y la velocidad del viento. b) Ventilación forzada con presión positiva: Consiste en impulsar el aire con la ayuda de ventiladores desde el exterior al interior, saliendo por diferentes aberturas de la nave. El principal inconveniente es la posible introducción del aire húmedo caliente del exterior a la explotación, originando condensación y deterioro de la misma. c) Ventilación forzada con presión neutra: Formado por un sistema de ventiladores, los cuales se encargan de la impulsión del aire hacia el interior, y por unos extractores, encargados de sacar el aire de la nave. Para evitar los problemas de condensación que se originan en la presión positiva, se recomienda diseñar con un sistema ligero de presión negativa. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 4 MEMORIA : ANEJO III ESTUDIO DE ALTERNATIVAS Este sistema no se incorpora directamente a la estructura de la nave, estando compuesto por conductos de entrada verticales, siendo estas aberturas las encargadas de distribuir el aire. Las aberturas más grandes mueven el aire hacia las esquinas, por el contrario, las pequeñas lo distribuyen a una distancia más cercana. Los ventiladores de entrada se sitúan en el centro de la nave, con una distribución uniforme. Ilustración 7. Esquema de ventilación forzada con presión neutra. Fuente: 3tres3 d) Ventilación dinámica o forzada por presión negativa: El sistema de ventilación forzada por presión negativa es el más fácil de controlar y el que menos consumo de energía presenta. Está constituido por aberturas distribuidas en los laterales de la nave y unos ventiladores extractores. Las ventanas de entrada del aire dirigen a éste hasta el centro de la nave, donde es mezclado con el aire caliente presente en los módulos, siendo llevado al exterior el más cálido. 2.1.2. Tipos de extractores Los sistemas de ventilación forzada requieren de unos extractores para poder sacar del interior de las naves el aire caliente, pudiendo encontrar los siguientes tipos: a) Ventiladores de pequeño caudal: Este tipo de ventilador nos permite aumentar la calidad del aire que circula en el ambiente, viéndose traducido en unas buenas condiciones de salud para los cerdos. Dichos ventiladores se encuentran orientados a instalaciones de reducido tamaño, con un continuo aire fresco y libre de impurezas, permitiendo controlar la calidad y cantidad del mismo. b) Ventiladores de gran caudal: La principal ventaja de contar en la explotación con un sistema de ventiladores de gran caudal es que disponen de una oxigenación buena. A su vez, se puede regular el caudal para que se adapte a las necesidades, así como estudiar la calidad. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 5 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA c) Chimeneas de ventilación: Las chimeneas de ventilación proporcionan un notable incremento de su productividad debido a sus idóneas condiciones de salubridad. A su vez, se obtiene una mejora de la calidad del aire que se encuentra en el ambiente. Esto se debe a que se renueva continuamente el aire, aportando de esta forma una frescura mayor y limpieza de las instalaciones. Una ventaja es el contar con el control del caudal de aire que puede actuar dependiendo de los requerimientos que se necesiten. 2.2. Energía eléctrica 2.2.1. Iluminación a) Lámparas LED: los dispositivos LED son un tipo de lámparas electrónicas parecidas a los diodos, esto quiere decir que permiten pasar la corriente eléctrica en una única dirección, empleando en su fabricación materiales de tipo semiconductores. Estos semiconductores hacen circular la corriente a través de ellos, emitiendo fotones y creando de esta forma una luminiscencia. La luz que son capaces de emitir es muy elevada, teniendo la particularidad de reducido consumo de potencia, y, por tanto, consumo bajo. b) Lámparas fluorescentes renovadas: consistentes en descargas de vapor de mercurio a baja presión. El funcionamiento se basa en producir radiación ultravioleta por descarga, activando así los polvos fluorescentes presentes en el interior del tubo y transformando así la radiación ultravioleta en visible. c) Lámparas de vapor de sodio: la iluminación con este tipo de lámpara se consigue gracias al choque de electrones con las partículas de gas que se encuentran en el tubo. Estos golpes estimulan los electrones, los cuales suben a niveles de energía superiores y al regresar a su trayectoria normal es cuando emiten la radiación lumínica. 2.2.2. Mecanización a) Motores trifásicos IE2: este tipo de motores presentan dos partes primordiales diferenciadas. La primera de ellas es el estator, elemento que se encarga de recibir la corriente, generando como consecuencia un campo magnético que confiere giro al rotor, segundo de los dos elementos principales, siendo la tecnología IE2 limpia y eficaz. b) Motores trifásicos IE3: con un sistema de funcionamiento parecido al anterior, la única diferencia es el tipo energético IE3, el cual es un peldaño superior en cuanto a eficiencia se refiere, requiriendo de una inversión mayor. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 6 MEMORIA : ANEJO III ESTUDIO DE ALTERNATIVAS 2.3. Energía térmica 2.3.1. Climatización y ACS a) Caldera de gasoil renovada: el sistema consiste en la elevación de la temperatura de un fluido calo-portador, siendo normalmente dicho medio líquido agua, realizando la operación gracias a la combustión de gasóleo C de calefacción. El gasoil permanece almacenado en depósitos, siendo bombeado hacia la caldera con la ayuda de una bomba, pasando previamente por un filtro para llegar finalmente a la cámara donde se realiza la combustión. Debido al incremento de temperatura y presión, se origina la combustión del combustible, el cual cede calor al agua con la ayuda de una serie de tuberías y conductos. b) Caldera de biomasa alimentada con astillas: presenta un sistema de funcionamiento similar al de caldera de gasoil. El fluido conductor es calentado gracias a la quema de un combustible, en este caso astillas de madera, aumentando así la temperatura del agua. La alimentación se realiza por tolva, desplazando por gravedad las astillas hasta la cámara de combustión en donde se queman y transmiten el calor al fluido portador gracias a un conjunto de conductos. c) Caldera de biomasa alimentada con pellets: con un concepto muy similar al anterior, pero en lugar de usar astillas de madera como combustible utiliza un material pelletizado. Dicho material presenta un valor de mercado más alto que el producto en astilla, pero el aporte calórico es mayor, es decir, la liberación de calor que se produce al quemar el pellet es superior al anterior material citado. Otra ventaja de este tipo de combustible es su mayor densidad, lo que conlleva un ahorro en el transporte y facilidad a la hora de alimentar la caldera. 2.3.2. Aislamiento En las instalaciones ganaderas correctamente aisladas se contribuye esencialmente a la disminución de las pérdidas y ganancias de calor tanto en épocas gélidas como en calurosas respectivamente, además de la optimización de aquellas instalaciones correspondientes a climatización. Los diferentes tipos de aislantes que podemos encontrar en una explotación ganadera para cumplir con las necesidades de confort de los animales y conservación de las naves son: a) Poliestireno extruido (XPS): aislante que presenta resistencia al agua, de larga duración con buenas prestaciones, ya que no se pudre a medida que pasa el tiempo. Presenta una conductividad térmica de entre 0.033 y 0.036 W/m∙K, siendo poco poroso por lo que tiene poca absorción de fluidos. Las ventajas de este tipo de material es que reduce el efecto de dilatación y contracción de otros materiales, además de su colocación sin adhesivos, por lo que su reemplazo se puede realizar con facilidad. b) Poliestireno expandido (EPS): material plástico característico por ser espumoso y presentar diversidad de espesores, siendo un elemento ligero. Las características son similares a la del poliestireno extruido debido a la composición química similar que presentan, estando comprendidos los valores de conductividad térmica del poliestireno RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 13 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA b) Aislante: Tabla 13. Asignación de valores en los diferentes tipos de aislantes. Fuente: elaboración propia. Poliestireno extruido (XPS) Poliestireno expandido (EPS) Espuma de poliuretano Vida útil 0.8 0.6 0.7 Facilidad de operación 0.7 0.7 0.6 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 14 MEMORIA : ANEJO III ESTUDIO DE ALTERNATIVAS 6. EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS Para obtener los resultados del análisis multicriterio, se han asignado a cada uno de los criterios y alternativas unos valores de ponderación. Con el producto de la valoración fijada a cada alternativa por el peso adquirido en cada criterio, obtenemos la función de criterio, siendo el sumatorio de todos los resultados obtenidos para cada una de las opciones de mejora. A continuación, queda definido el análisis: I. Producción: a) Sistema de ventilación: dicho sistema se va a evaluar por separado para la nave de gestación y para las de cría, ya que los requerimientos son diferentes. - Nave de gestación: Tabla 14. Evaluación de los sistemas de ventilación en la nave de gestación. Fuente: elaboración propia. Criterios Ponderación Alternativas Vent. natural vertical Vent. forzada: presión positiva Vent. forzada: presión neutra Vent. forzada: presión negativa Vida útil 0.25 0 . 8 0. 4 0. 4 0. 7 Producto 0.2 0.1 0.1 0.175 Coste de inversión 0.5 0. 6 0. 4 0. 5 0. 6 Producto 0.3 0.2 0.25 0.3 Funcionalidad 0.25 0.7 0. 5 0. 5 0.5 Producto 0.15 0.125 0.125 0.125 SUMATORIO 0.675 0.425 0.475 0.6 - Naves de cría: Tabla 15. Evaluación de los sistemas de ventilación en la nave de gestación. Fuente: elaboración propia. Criterios Ponderación Alternativas Vent. forzada: presión positiva Vent. forzada: presión neutra Vent. forzada: presión negativa Vida útil 0,25 0,4 0,4 0,7 Producto 0,1 0,1 0,175 Coste de inversión 0,5 0,4 0,5 0,6 Producto 0,2 0,25 0,3 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 15 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA Funcionalidad 0,25 0,5 0,5 0, 5 Producto 0,125 0,125 0,1 25 SUMATORIO 0,425 0,475 0,6 b) Extractores: Tabla 16. Evaluación de los extractores. Fuente: elaboración propia. Criterios Ponderación Alternativas Ventiladores de pequeño caudal Ventiladores de gran caudal Chimeneas de ventilación Vida útil 0.4 0.6 0.6 0.7 Producto 0.24 0.24 0.28 Mejora de la producción 0.3 0.6 0.6 0.7 Producto 0.18 0.18 0.21 Coste energético 0.3 0.3 0.3 0.6 Producto 0.09 0.09 0.18 SUMATORIO 0.51 0.51 0.67 II. Energía eléctrica: a) Iluminación: Tabla 178. Evaluación de los elementos de iluminación. Fuente: elaboración propia. Criterios Ponderación Alternativas LED VSAP Flourescentes Vida útil 0.35 0.7 0.4 0.3 Producto 0.245 0.14 0.105 Coste de inversión 0.35 0.3 0.4 0.5 Producto 0.105 0.14 0.175 Potencia requerida 0.3 0.7 0.4 0.2 Producto 0.21 0.12 0.06 SUMATORIO 0.56 0.4 0.34 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 16 MEMORIA : ANEJO III ESTUDIO DE ALTERNATIVAS b) Mecanización: Tabla 18. Evaluación de los elementos de mecanización. Fuente: elaboración propia. Criterios Ponderación Alternativas Motores trifásicos IE2 Motores trifásicos IE3 Coste de inversión 0.5 0.7 0.5 Producto 0.35 0.25 Eficiencia 0.5 0.3 0.7 Producto 0.15 0.35 SUMATORIO 0.5 0.6 III. Energía térmica: a) Climatización y ACS: Tabla 19. Evaluación de los sistemas de climatización y ACS. Fuente: elaboración propia. Criterios Ponderación Alternativas Caldera de gasoil renovada Caldera de biomasa (astillas) Caldera de biomasa (pellets) Vida útil 0.25 0.4 0.4 0.4 Producto 0.1 0.1 0.1 Coste de inversión 0.25 0.5 0.4 0.4 Producto 0.125 0.1 0.1 Seguridad de suministro 0.25 0.7 0.5 0.6 Producto 0.175 0.125 0.15 Riesgo subida de precio en el combustible 0.25 0.3 0.5 0.6 Producto 0.075 0.125 0.15 SUMATORIO 0.475 0.45 0.5 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 17 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA b) Aislante: Tabla 9. Evaluación de los diferentes materiales aislantes. Fuente: elaboración propia. Criterios Ponderación Alternativas Poliestireno extruido (XPS) Poliestireno expandido (EPS) Espuma de poliuretano Vida útil 0.5 0.8 0.6 0.7 Producto 0.4 0.3 0.35 Facilidad de operación 0.5 0.7 0.7 0.6 Producto 0.35 0.35 0.3 SUMATORIO 0.75 0.65 0.65 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 18 MEMORIA : ANEJO III ESTUDIO DE ALTERNATIVAS 7. ELECCIÓN DE LA ALTERNATIVA Teniendo en cuenta los valores tabulados anteriormente, la alternativa escogida será aquella que tenga una puntuación mayor en cada grupo. Por lo tanto, las opciones seleccionadas son: I. Producción: c) Sistema de ventilación: al realizar una evaluación de alternativas, una se lleva a cabo para la nave de gestación y otra para las naves de cría, por lo que las alternativas a escoger son diferentes. En la primera de las instalaciones, la alternativa que mejores resultados ha arrojado es la ventilación natural vertical, puesto que para desempeñar su función no necesita de grandes cantidades de potencia, siendo su consumo energético prácticamente nulo. Para las naves de cría sólo se valoran las opciones que presentan sistema de ventilación forzada ya que la ventilación natural no permite tener control sobre las condiciones de temperatura y humedad del interior de los módulos. De esta forma, la mejor alternativa es el sistema de ventilación forzada por presión negativa. d) Extractores: los sistemas de ventilación forzada propuestos necesitan de unos extractores para poder realizar una buena ventilación, escogiendo para ello las chimeneas de ventilación. Con estos extractores se consigue un incremento de la productividad, con una calidad de aire mayor debido a la renovación constante, además de controlar el caudal de aire. II. Energía eléctrica: c) Iluminación: se escogen los dispositivos LED para la iluminación de las naves. El inconveniente es el precio elevado que presentan, pero se compensa con el menor coste de operación con respecto a las demás opciones planteadas debido a su superior eficiencia. Otra de las ventajas es la vida útil, ya que son los equipos más duraderos, sin ser un factor limitante la facilidad de instalación ya que es similar en las demás opciones. d) Mecanización: se eligen los motores trifásicos IE3. Aunque los motores IE2 presenten una menor inversión, la eficiencia de los escogidos, es decir, los motores IE3, es superior al pertenecer a una clase energética superior, con menores pérdidas de energía. III. Energía térmica: c) Climatización y ACS: escogida la opción de caldera de biomasa alimentada con pellets puesto que asegura la disponibilidad del material y es el que menos riesgo de subida de precio del material combustible presenta. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 19 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA d) Aislante: se decide optar por la opción de poliestireno extruido (XPS) ya que presenta una vida útil mayor al resto de materiales al tener resistencia al agua y buenas prestaciones frente a condiciones adversas. También la facilidad de operación es un valor determinante ya que se coloca sin ningún tipo de adhesivos y se puede realizar su reemplazo con facilidad. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 20 MEMORIA : ANEJO III ESTUDIO DE ALTERNATIVAS 8. EVALUACIÓN ECONÓMICA DE LA ALTERNATIVA ELEGIDA Las alternativas correspondientes a sistema de ventilación y extractores han sido valoradas, pero la opción resultante del estudio de alternativas es la solución que se encuentra actualmente en la explotación. Por ello, no se necesita realizar ninguna inversión en los citados apartados. Para poder trabajar con datos reales, se recoge los datos de precio por kW de las facturas eléctricas, sumando el precio de los tres periodos y se hace una media ponderada con respecto al consumo en kW por cada periodo. De esta forma obtenemos que el precio medio por kW es de 0.0925, al que se le añade el impuesto de energía y el I.V.A., de modo que: 0,0925 x 1,051130 x 1,21 = 0,1176 € / kWh. 8.1. Iluminación: En la siguiente tabla se muestran los datos tanto de ahorro eléctrico como económico y los datos técnicos de fluorescentes y LED: Tabla 21. Ahorro eléctrico y económico de la sustitución de fluorescentes por LED. Fuente: Elaboración propia. Fluorescentes LED Cantidad 120 120 Horas de luz al ciclo (h/ciclo) 1.305 1.305 Potencia (kW) 0,036 0,016 Potencia instalada actual (kW) 4,32 - Potencia instalada propuesta (kW) - 1,92 Consumo al ciclo (kWh/ciclo) 5.637,60 2.505,60 Ahorro energético (kWh/ciclo) 3.132 Precio medio de los períodos (€/kWh) 0,118 0,118 Coste de energía al ciclo (€/ciclo) 662,98 294,66 Ahorro de energía al ciclo (€/ciclo) - 368,32 Coste de energía anual (€/año) 1.657,45 736,65 Ahorro de energía anual (€/año) - 920,81 Vida útil (h) 13.000 50.000 Nº ciclos 9,96 38,31 Coste reposición (€) 1.599,60 3.669,60 Coste reposición por ciclo (€/ciclo) 333,25 244,64 Ahorro coste reposición por ciclo (€/ciclo) - 88,61 Coste reposición anual (€/año) 833,13 611,60 Ahorro coste reposición anual (€/año) - 221,53 Ahorro total por ciclo ( €/ciclo) - 456,93 Ahorro total por año ( €/a ño) - 1.142,33 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 21 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA Con esta medida de ahorro y eficiencia llevada a cabo, se establece para cada ciclo un ahorro económico de 456,93 €, suponiendo un total de 1.142,33 € de ahorro al año, teniendo como referencia los 2,5 ciclos de cría que se llevan al año en la explotación. El total del coste de la inversión a realizar es de 3.669,60 €. De esta forma se calcula el periodo simple de recuperación de la inversión (PSRI): 𝑃𝑆𝑅𝐼 =3.669,60−1.599,60 1.142,33 =1,81 𝑎ñ𝑜𝑠 El periodo de recuperación de la inversión es superior a 1 año, por lo que los 0.81 años restantes se convierten a meses mediante una regla de tres: 1 año ------------- 12 meses 0.81 años ------- x meses La operación nos da un resultado de 9.72 meses, por lo que se puede establecer un periodo de recuperación de la inversión de aproximadamente 1 año y 10 meses. Por otra parte, el ahorro por reducción de potencia es de 4,32 kW – 1,91 kW = 2,41 kW, dato que se tendrá en cuenta en la reducción de la potencia contratada. Tras calcular el ahorro que supone la medida y el periodo de recuperación de la inversión, hay que destacar que el cambio de los fluorescentes por LED es necesario, ya que se quiere contar en la explotación con este tipo de iluminación, y de esta forma la granja contaría con sistema LED en todas sus naves. 8.2. Mecanización: A continuación, se adjuntan los datos correspondientes al ahorro de esta medida: Tabla 22. Datos correspondientes al ahorro eléctrico y económico de la sustitución de motores de alimentación de 2,2 kW IE2 por IE3. Fuente: Elaboración propia. MOTOR 2.2 kW Motor IE2 Motor IE3 Potencia útil (kW) 1,41 1,41 Eficiencia 0,64 0,84 Potencia nominal (kW) 2,2 1,68 Pérdidas a plena carga 0,79 0,27 Ahorro de potencia - 0,52 Número de horas de funcionamiento (h/ciclo) 580 580 Consumo energético al ciclo (kWh/ciclo) 1276 973,571 Ahorro energético al ciclo (kWh/ciclo) - 302,429 Ahorro energético anual (kWh/año) - 756,071 Precio medio de los períodos (€/kWh) 0,118 0,118 Coste al ciclo (€/ciclo) 150,06 114,49 Ahorro económico al ciclo ( €/ciclo) - 35,57 Coste económico anual (€/año) 375,14 286,23 Ahorro económico anual (€/año) - 88,91 Coste reposición (€) 198,25 379,78 Ahorro económico al año ( €/a ño) - 88,91 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 22 MEMORIA : ANEJO III ESTUDIO DE ALTERNATIVAS Tabla 23. Datos correspondientes al ahorro eléctrico y económico de la sustitución de motores de ventilación en la nave de gestación de 0,75 kW IE2 por IE3. Fuente: Elaboración propia. MOTOR 0.75 kW en la nave de gestación Motor IE2 Motor IE3 Potencia útil (kW) 0,51 0,51 Eficiencia 0,68 0,81 Potencia nominal (kW) 0,75 0,63 Pérdidas a plena carga 0,24 0,12 Ahorro de potencia - 0,12 Número de horas de funcionamiento (h/ciclo) 145 145 Consumo energético al ciclo (kWh/ciclo) 108,75 91,296 Ahorro energético al ciclo (kWh/ciclo) - 17,454 Ahorro energético anual (kWh/año) - 43,634 Precio medio de los períodos (€/kWh) 0,118 0,118 Coste al ciclo (€/ciclo) 12,79 10,74 Ahorro económico al ciclo ( €/ciclo) - 2,05 Coste económico anual (€/año) 31,97 26,84 Ahorro económico anual (€/año) - 5,13 Coste reposición (€) 105,96 188,42 Ahorro económico al año ( €/a ño) - 5,13 Tabla 24. Datos correspondientes al ahorro eléctrico y económico de la sustitución de motores de ventilación en las naves de cría de 2,2 kW IE2 por IE3. Fuente: Elaboración propia. MOTOR 0.75 kW en las naves de cría Motor IE2 Motor IE3 Potencia útil (kW) 0,51 0,51 Eficiencia 0,68 0,81 Potencia nominal (kW) 0,75 0,63 Pérdidas a plena carga 0,24 0,12 Ahorro de potencia - 0,12 Número de horas de funcionamiento (h/ciclo) 290 290 Consumo energético al ciclo (kWh/ciclo) 217,5 182,593 Ahorro energético al ciclo (kWh/ciclo) - 34,907 Ahorro energético anual (kWh/año) - 87,269 Precio medio de los períodos (€/kWh) 0,118 0,118 Coste al ciclo (€/ciclo) 25,58 21,47 Ahorro económico al ciclo ( €/ciclo) - 4,11 Coste económico anual (€/año) 63,95 53,68 Ahorro económico anual (€/año) - 10,26 Coste reposición (€) 105,96 188,42 Ahorro económico al año ( €/a ño) - 10,26 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 1 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA ÍNDICE ANEJO IV: INGENIERÍA DEL PROYECTO Contenido: 1. EVALUACIÓN ENERGÉTICA ................................................................................ 2 1.1. Reunión inicial ..................................................................................................... 2 1.2. Solicitud de información .................................................................................... 2 1.3. Auditoría ............................................................................................................... 2 1.4. Estudio de la explotación .................................................................................. 4 1.4.1. Análisis de las facturas eléctricas ............................................................ 4 2. MEJORAS DE LA EFICIENCIA EN ENERGÍA ELÉCTRICA ......................... 10 2.1. Sustitución de fluorescentes por LED ........................................................... 10 2.2. Sustitución de los motores eléctricos ............................................................ 10 2.3. Ajuste de la potencia contratada.................................................................... 11 2.4. Ahorro energético y económico total por mejoras del consumo eléctrico .................................................................................................................................... 14 3. MEJORAS DE LA EFICIENCIA EN ENERGÍA TÉRMICA .............................. 15 3.1. Sustitución de caldera de gasoil por caldera de biomasa alimentada por pellets ......................................................................................................................... 15 3.2. Mejora del aislamiento de las naves ............................................................. 16 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 2 MEMORIA : ANEJO IV INGENIERÍ A DEL PROYECTO 1. EVALUACIÓN ENERGÉTICA 1.1. Reunión inicial El primer paso para llevar a cabo el presente proyecto es realizar una reunión inicial entre proyectista y promotor. En ella, el promotor expone las intenciones que tiene con el proyecto, dando a conocer la tendencia de la explotación ganadera, con su correspondiente tamaño y volumen de trabajo. De esta forma, recabada toda la información, se puede hacer un primer contacto con los equipos presentes en la granja y duración aproximada del proyecto. 1.2. Solicitud de información En esta fase, el proyectista desea conocer datos acerca de la información deseada como, por ejemplo: - Superficie y situación geográfica. - Funcionamiento del proceso de producción de lechones. - Consumo total de la energía. - Fuentes consumidoras en la propia explotación. - Equipos existentes de energía renovable. A su vez, se solicita al promotor la cesión de las facturas de la compañía eléctrica contratada y facturas de combustible, para su posterior uso y obtención de información deseada para proceder a la realización de la evaluación energética. 1.3. Auditoría Llevada a cabo la toma de contacto con el sector porcino y con la explotación ganadera que es propósito de estudio, se realiza con el propietario de la empresa una auditoría presencial, visitando la explotación en su totalidad. La finalidad con la que se realiza la auditoría no es otra que llevar a cabo un inventario de los equipos y sistemas que sean susceptibles de conllevar consumo energético. Los equipos que podemos encontrar en la granja han sido definidos en el Anejo II, mostrándose a continuación una tabla resumen de los mismos, los cuales implican consumo energético, por tanto, son suspicaces de mejora: RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 3 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA Tabla 2911. Inventario de los equipos presentes en la explotación. Fuente: elaboración propia. INVENTARIO DE EQUIPOS Equipo Situación Cantidad Bomba de pozo Pozo 1 Bomba distribución del agua Depósito 1 Motor ventanas de ventilación Nave de gestación 2 Motor de ventanas y chimeneas de ventilación Naves de maternidad 8 Motor de alimentación Naves de gestación y maternidad 14 Lámparas fluorescentes Nave de maternidad 120 Lámparas LED Nave de gestación y en tres de maternidad 504 Una vez recogidos en la tabla anterior los equipos presentes en la explotación ganadera, se puede observar que se presentan como principales fuentes de consumo de energía los sistemas correspondientes a la mecanización, climatización e iluminación. Dicha tabla debe de ser completada con las horas de funcionamiento de cada uno de los equipos, siempre de la forma más aproximada posible. Para ello, se elabora la siguiente tabla, en la que se observa en estimación las horas de funcionamiento al año. El periodo de tiempo, en horas, es una media correspondiente a todo el ciclo de cría correspondiente a un año entero. Tabla 30. Horas de consumo al año de cada uno de los equipos. Fuente: Elaboración propia. HORAS DE CONSUMO POR AÑO Equipo Situación Horas / día Días/semana Días/ciclo Horas/ciclo Bomba pozo Pozo 2 7 145 290 Bomba distribución del agua Depósito 4 7 145 580 Motor ventanas de ventilación Nave de gestación 1 7 145 145 Motor de ventanas y chimeneas de ventilación Naves de maternidad 2 7 145 290 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 4 MEMORIA : ANEJO IV INGENIERÍ A DEL PROYECTO Motor de alimentación Naves de gestación y maternidad 4 7 145 580 Lámparas fluorescentes Nave de maternidad 9 7 145 1305 Lámparas LED Nave de gestación y en tres de maternidad 9 7 145 1305 1.4. Estudio de la explotación 1.4.1. Análisis de las facturas eléctricas Una vez recibidas las facturas de consumo eléctrico de la explotación, facilitadas por el propietario de la misma, se lleva a cabo una verificación y análisis de cargos, estudiando por separado cada uno de los términos correspondientes a impuestos, energía reactiva consumida, potencia y energía consumida. De esta forma, se establece el precio del kWh, el cual viene determinado por el cociente entre importe facturado y consumo total. El dato obtenido en este cálculo será empleado para realizar posteriores cómputos de las mejoras de eficiencia y ahorro, siendo uno de los fines el de reducción del coste que conllevan. La energía contratada en la explotación tiene un tipo de discriminación horaria distinguiendo tres periodos: hora punta, llano y valle. Se basa principalmente que en cada una de las fases mencionadas el coste por kWh es diferente, siendo el más barato durante la noche, o periodo valle, y el más caro en las horas del día, o periodo punta. Los horarios que comprende cada etapa se distribuyen de la siguiente manera: Tabla 31. Distribución de las horas en los periodos de discriminación horaria. Fuente: Elaboración propia a partir de los datos obtenidos en Tarifaluzhora. Verano Invierno Horario de cada uno de los periodos Punta Desde las 13:00h hasta las 23:00h Desde las 12:00h hasta las 22:00h Llano Desde la 1:00h hasta las 7:00h Desde la 1:00h hasta las 7:00h Valle Desde las 23:00h hasta las 13:00h Desde las 22:00h hasta las 12:00h Para el comentado análisis de las facturas de consumo energético, se han realizado distintas tablas de Excel en las que se han detallado las facturaciones y consumo de energía durante un año. Se reflejan a su vez los costes del kWh, siempre dependiendo del periodo de tiempo de consumo. Los datos quedan recogidos de la siguiente manera: RUBÉN BAHÓN SILVERIO I NGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 5 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA La potencia contratada y facturada calculada se lleva a cabo en función del Real Decreto 1164/2001. Desde 01/01/2017 01/02/2018 01/03/2018 01/04/2018 01/05/2018 01/06/2018 01/07/2018 01/08/2018 01/09/2018 01/10/2018 01/11/2018 01/12/2018 Hasta 31/01/2018 28/02/2018 31/03/2018 30/04/2018 31/05/2018 30/06/2018 31/07/2018 31/08/2018 30/09/2019 31/10/2018 30/11/2018 31/12/2018 Nº días 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 Periodo de facturación P1 contratada (kW) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 P2 contratada (kW) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 P3 contratada (kW) 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 P1 facturada (kW) 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 P2 facturada (kW) 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 85 P3 facturada (kW) 212,5 212,5 212,5 212,5 212,5 212,5 212,5 212,5 212,5 212,5 212,5 212,5 Precio P1 (€/kW/día) 0,16212 0,16212 0,16212 0,16212 0,16212 0,16212 0,16212 0,16212 0,16212 0,16212 0,16212 0,16212 Precio P2 (€/kW/día) 0,09997 0,09997 0,09997 0,09997 0,09997 0,09997 0,09997 0,09997 0,09997 0,09997 0,09997 0,09997 Precio P3 (€/kW/día) 0,02293 0,02293 0,02293 0,02293 0,02293 0,02293 0,02293 0,02293 0,02293 0,02293 0,02293 0,02293 Coste P1 (€) 427,18357 385,84322 427,18357 413,40345 427,18357 413,40345 427,18357 427,18357 413,40345 427,18357 413,40345 427,18357 Coste P2 (€) 263,43149 237,93812 263,43149 254,93370 263,43149 254,93370 263,43149 263,43149 254,93370 263,43149 254,93370 263,43149 Coste P3 (€) 151,01844 136,40375 151,01844 146,14688 151,01844 146,14688 151,01844 151,01844 146,14688 151,01844 146,14688 151,01844 Maxímetro P1 (kW) 64 49 68 84 62 72 80 76 69 61 41 43 Maxímetro P2 (kW) 81 64 73 84 65 63 72 66 62 61 60 66 Maxímetro P3 (kW) 56 54 59 62 62 60 58 60 61 63 57 58 COSTE TOTAL (€) 841,63 760,19 841,63 814,48 841,63 814,48 841,63 841,63 814,48 841,63 814,48 841,63 Potencia contratada y facturada RUBÉN BAHÓN SILVERIO IN GENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 6 MEMORIA : ANEJO IV INGENIERÍ A DEL PROYECTO Consumo P1 (kWh) 5513 4550 5498 6814 6206 6174 7074 6798 5651 6223 4364 3974 Consumo P2 (kWh) 13963 11112 12581 11967 10848 10928 12740 11981 10360 11267 10632 10939 Consumo P3 (kWh) 13291 10421 12513 12559 11571 12129 13705 12702 11846 12342 10573 12506 Consumo Total (kWh) 32767 26083 30592 31340 28625 29231 33519 31481 27857 29832 25569 27419 Precio P1 (€/kWh) 0,087844 0,087844 0,087844 0,087844 0,087844 0,087844 0,087844 0,087844 0,087844 0,106338 0,106003 0,105466 Precio P2 (€/kWh) 0,08095 0,08095 0,08095 0,08095 0,08095 0,08095 0,08095 0,08095 0,08095 0,10218 0,097855 0,098467 Precio P3 (€/kWh) 0,061182 0,061182 0,061182 0,061182 0,061182 0,061182 0,061182 0,061182 0,061182 0,080317 0,078106 0,080136 Coste P1 (€) 484,28397 399,6902 482,96631 598,56902 545,15986 542,34886 621,40846 597,16351 496,40644 661,74137 462,59709 419,12188 Coste P2 (€) 1130,3049 899,5164 1018,432 968,72865 878,1456 884,6216 1031,303 969,86195 838,642 1151,2621 1040,3944 1077,1305 Coste P3 (€) 813,16996 637,57762 765,57037 768,38474 707,93692 742,07648 838,49931 777,13376 724,76197 991,27241 825,81474 1002,1808 COSTE TOTAL (€) 2.427,76 1.936,78 2.266,97 2.335,68 2.131,24 2.169,05 2.491,21 2.344,16 2.059,81 2.804,28 2.328,81 2.498,43 Consumo de energía facturada Consumo P1 (kVArh) 969 845 1107 1362 1489 1235 1285 1216 1258 1286 788 748 Consumo P2 (kVArh) 2618 2061 2658 3016 2842 2444 2454 2594 2528 2443 2097 2345 Consumo P3 (kVArh) 2376 2348 3169 3844 3610 3190 3018 3107 3052 2994 2460 2739 Exceso P1 (kVArh) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Exceso P2 (kVArh) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Exceso P3 (kVArh) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Coste P1 (€) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Coste P2 (€) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Coste P3 (€) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 COSTE TOTAL (€) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Energía reactiva Total energía (€) 3.269,39 2.696,97 3.108,60 3.150,17 2.972,88 2.983,53 3.332,84 3.185,79 2.874,29 3.645,91 3.143,29 3.340,07 Impuesto eléctrico (1,05 * 4,864%) (€) 166,53 161,21 158,93 161,06 151,99 152,54 170,40 162,88 146,95 186,40 160,71 170,77 Total con Impuesto energía (€) 3.435,92 2.858,18 3.267,53 3.311,23 3.124,87 3.136,07 3.503,24 3.348,67 3.021,24 3.832,31 3.304,00 3.510,84 Alquiler equipos (€) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 I.V.A. del 21 % (€) 721,54 600,22 686,18 695,36 656,22 658,57 735,68 703,22 634,46 804,78 693,84 737,28 TOTAL factura con I.V.A. (€) 4.157,47 3.458,40 3.953,71 4.006,58 3.781,09 3.794,65 4.238,93 4.051,89 3.655,71 4.637,09 3.997,84 4.248,11 Factura RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 7 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADE RA BASADO EN EFICIEN CIA ENERGÉTICA En la primera tabla se muestran los datos desglosados de potencia contratada, facturada y las lecturas de los medidores de demanda o maxímetro. Se puede observar que la potencia contratada por la explotación para las franjas punta y llano es de 100 kW, y de 250 kW para la franja valle. La diferencia entre contratada y facturada se debe a que la energía que se demanda es menor al 85% con respecto a la potencia contratada. De esta forma, la compañía eléctrica factura dicho porcentaje, es decir, el 85% de potencia contratada, siendo de 85 kW en horario punta y llano y de 212,5 kW en la franja valle. A continuación, se incluyen los precios de las potencias en cada periodo diferente, calculando a su vez la cantidad de coste que conllevan. En la última de las filas se refleja el total de los costes, así como el sumatorio de los costes de cada periodo. Se realiza la suma La tercera tabla recoge los consumos de energía reactiva de cada mes y periodo, con su correspondiente coste total. Dicho consumo energético es generado como consecuencia del funcionamiento en la explotación de determinados equipos eléctricos, como fluorescentes y motores. La penalización que supone el consumo de energía reactiva se puede eliminar gracias a la instalación de baterías de condensadores. Dicha penalización sólo aparece en la factura cuando se supere el 33 % del consumo en el periodo, aplicándose a todos los periodos menos al valle. En este caso, como no se supera el límite del 33 % no se realiza facturación de energía reactiva. En la última de las tablas se distingue el coste total de la factura, correspondiente a la suma de la energía, tanto facturada como reactiva, con su impuesto eléctrico del 4,864% y el I.V.A. del 21%. A partir de la recogida de datos anterior, se puede desarrollar un gráfico correspondiente a la evolución de consumo de energía en kWh en un año: Ilustración 8. Evolución de consumo de energía en un periodo de un año. Fuente: elaboración propia a partir de los datos extraídos de las facturas. 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Consumo Total (kWh) TOTAL factura con I.V.A. (€) RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 8 MEMORIA : ANEJO IV INGENIERÍ A DEL PROYECTO El gráfico anterior muestra que los consumos son más o menos estables a lo largo de todo el año, sin importar los meses de invierno, en los cuales incrementan las necesidades de climatización de las naves debido a las condiciones atmosféricas, aumentando también las exigencias en iluminación ya que los días tienen una duración menor. Pudiendo establecer con detenimiento aquellos datos que puede proporcionar la factura eléctrica, se puede realizar a groso modo una rápida comparación de potencia contratada respecto al desarrollo de maxímetros. De esta forma se plantea un ajuste correspondiente a la potencia que actualmente está contratada, siendo desarrollado posteriormente en una Medida de Ahorro Energético (MAE). Se obtiene por tanto los siguientes gráficos en donde se muestra la evolución de los maxímetros respecto a los diferentes periodos en los que se divide el consumo de energía, correspondientes a P1, P2 y P3: Ilustración 9. Potencia 1 contratada y facturada. Fuente: elaboración propia a partir de los datos extraídos de las facturas. P1 contratada (kW) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 P2 contratada (kW) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 P3 contratada (kW) 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 Maxímetro P1 (kW) 64 49 68 84 62 72 80 76 69 61 41 43 Maxímetro P2 (kW) 81 64 73 84 65 63 72 66 62 61 60 66 Maxímetro P3 (kW) 56 54 59 62 62 60 58 60 61 63 57 58 0 50 100 150 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 P1 contratada y P1 facturada P1 contratada (kW) Maxímetro P1 (kW) RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 15 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADE RA BASADO EN EFICIEN CIA ENERGÉTICA 3. MEJORAS DE LA EFICIENCIA EN ENERGÍA TÉRMICA 3.1. Sustitución de caldera de gasoil por caldera de biomasa alimentada por pellets A día de hoy, el coste que supone el gasoil usado en la granja en el sistema de calefacción por suelo radiante supone un elevado gasto para el propietario como se ha visto en el anejo III en la evaluación económica de la alternativa elegida. La alternativa escogida para reducir el gasto que supone el actual sistema es la de instalar una caldera de combustible sólido para calentar el agua del circuito de calefacción, dejando las 2 calderas actuales de gasoil de apoyo por si en algún momento la nueva incorporación falla. Las ventajas de la utilización de pellets en la quema de la caldera son la reducción de emisión de gases contaminantes, obtención de energía a través de residuos, en este caso restos de poda de bosques o residuos de industria maderera, y la no dependencia del gasoil, que como otros combustibles fósiles presenta gran incertidumbre acerca de su precio. Otra ventaja añadida es la densidad que presenta el pellet, de 650 kg/m3, muy superior al de la astilla, que es de 200 kg/m3. Para la incorporación de la caldera nueva de biomasa hay que tener en cuenta que el equipo incinerador de cadáveres presenta un recuperador de energía. Dicho recuperador está instalado en la chimenea de salida de los humos para convertir la energía en agua caliente, la cual es recirculada al circuito de calefacción. La caldera y el incinerador van conectados de forma hidráulica a un depósito de inercia de 5.000 litros de capacidad, acumulando la energía producida en los dos equipos. Desde el citado depósito de inercia se proporciona para la calefacción la energía requerida, todo ello mediante un conjunto de tuberías de acero pre-aisladas. Para que el funcionamiento de la caldera sea el óptimo, la sala de calderas y los silos tienen que ser adecuados. Para ello, el almacenamiento del pellet tiene que ser el necesario para poder alimentar a la caldera y al incinerador, por lo que se opta por 3 silos verticales de acero galvanizado de 10.000 kg de capacidad cada uno, siendo el sistema de alimentación mediante tornillos sin fin. Debido a que en la explotación contaba con una fábrica de piensos en la finca, se decide usar tres de esos silos para el almacenamiento del material combustible, por lo que no se requiere de ninguna inversión en esa actividad. La potencia de la caldera va a depender de la demanda térmica y del suelo radiante de la explotación, siendo la caldera de gasoil actual de 225 kW de potencia térmica del agua. De esta forma, la alternativa escogida para sustituir al presente sistema es de 225 kW, manteniendo la potencia térmica del líquido que recorre el sistema de calefacción. Para ubicar el equipo no hay que hacer ninguna modificación en la actual sala de máquinas ya que se cuenta con espacio suficiente para la incorporación de la caldera. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 16 MEMORIA : ANEJO IV INGENIERÍ A DEL PROYECTO 3.2. Mejora del aislamiento de las naves La mejora del aislamiento de las naves es una medida esencial en la eficiencia energética, puesto que se condicionan las pérdidas de calor durante el proceso de cría de los lechones. Con ello, el rendimiento de los equipos se mejora y se consigue un ahorro de energía. A día de hoy, se cuenta con un aislamiento en paredes y cubiertas de 5 cm de espesor (e) de poliestireno expandido (EPS), siendo el coeficiente de conductividad térmico (λ) de 0,045 W/m∙K. El espesor mínimo del aislante tiene que ser de 5 cm, que es con el que cuenta actualmente la granja, pero con la medida de mejora se va a incrementar dicho espesor a 10 cm para reducir las pérdidas caloríficas, es decir, se van a incorporar 10 cm del nuevo aislante, eliminando el anterior. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 0 MEMORIA : ANEJO V EJECUCIÓN Y PUESTA E N MARCHA Anejo V: EJECUCIÓN Y PUESTA EN MARCHA RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 1 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADE RA BASADO EN EFICIEN CIA ENERGÉTICA ÍNDICE ANEJO V: EJECUCIÓN Y PUESTA EN MARCHA Contenido: 1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 2 2. PROYECTO DE ACTIVIDADES DE EJECUCIÓN .............................................. 3 2.1. Relación de las actividades desarrolladas ..................................................... 3 3. PROGRAMA DE EJECUCIÓN Y PUESTA EN MARCHA ................................ 4 4. DIAGRAMA DE GANTT .......................................................................................... 6 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 2 MEMORIA : ANEJO V EJECUCIÓN Y PUESTA E N MARCHA 1. INTRODUCCIÓN El objetivo del presente anejo es la de indicar la ejecución y la puesta en marcha de las mejoras que se han proyectado en la explotación en cuanto a la evaluación energética se refiere. Para poder conseguir el objetivo, se describen las actividades y se establece la duración que van a conllevar. Una vez establecido lo citado anteriormente, se desarrolla un diagrama de Gantt, en donde se dejarán reflejadas las diferentes actividades que se van a realizar con las fechas aproximadas de ejecución. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 3 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADE RA BASADO EN EFICIEN CIA ENERGÉTICA 2. PROYECTO DE ACTIVIDADES DE EJECUCIÓN 2.1. Relación de las actividades desarrolladas El listado con aquellas tareas a llevar a cabo en la explotación porcina con el objetivo final de mejorar la eficiencia energética de la misma es: a) Solicitud de información en una primera reunión con el promotor en donde: 1. Acordar día para realizar una reunión inicial. 2. Condicionantes y propuestas del promotor. 3. Solicitud del proyecto de ampliación de la explotación ganadera. 4. Solicitud de las facturas eléctricas. b) Procedimiento de una visita a la granja: 1. Toma de contacto. 2. Inventario de equipos que sean susceptibles de llevar a cabo consumo de energía. 3. Estimación de las horas de funcionamiento de los equipos inventariados. c) Estudio de la explotación y mejoras: 1. Estudio de las facturas eléctricas de un año facilitadas por el promotor. 2. Propuesta de medidas de ahorro energético. 3. Cálculo de ahorro, tanto energético como económico. d) Tramitación de licencias y permisos. e) Mejoras en la eficiencia en energía eléctrica: 1. Sustitución de fluorescentes por LED. 2. Sustitución de los motores. 3. Ajuste de la potencia contratada. f) Mejoras en la eficiencia en energía térmica: 1. Sustitución de la caldera de gasoil por una de biomasa alimentada con pellets. 2. Sustitución del aislante por poliestireno extruido. 2.2 Calendario de ejecución de las actividades El realizar un calendario supone el establecer los días de estimación del periodo en el que se van a desarrollar las distintas labores enumeradas anteriormente. Con ello, se lleva a cabo la duración total para la puesta en funcionamiento de la granja con las medidas que se plantean. Hay que tener en cuenta que la realización de las actividades no es necesario que sean consecutivas una seguida de la otra, sino que hay varias que son independientes de otras, por lo que la ejecución de las mismas se puede hacer de manera simultánea sin la necesidad de haber acabado una para comenzar con la siguiente. También, se va a trabajar en días laborables de lunes a viernes. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 4 MEMORIA : ANEJO V EJECUCIÓN Y PUESTA E N MARCHA 3. PROGRAMA DE EJECUCIÓN Y PUESTA EN MARCHA Para la ejecución de las tareas hay que tener en cuenta los condicionantes expuestos por el promotor, siendo uno de ellos el no alterar, en la medida de lo posible, los ciclos productivos de los cerdos de la explotación ganadera, ya que en caso de alteración se pueden producir pérdidas económicas las cuales podrían disminuir la rentabilidad del proyecto. Las actividades que no tienen ninguna repercusión en el ciclo de cría de los animales, con el periodo de duración, son las siguientes: - Solicitud de información en la reunión establecida con el promotor, con una duración de siete días. - Visita a la explotación ganadera, que se realiza en un día. - Estudio de la explotación y mejoras que se estima llevar a cabo en veinticinco días. - Tramitación de licencias y permisos, estableciendo una duración de quince días. Como consecuencia del condicionante expuesto, se opta por ejecutar las labores cuando se realiza el destete de los animales, entre un ciclo y el siguiente. Como cada semana se destetan 95 madres, y cada nave de cría cuenta con 140 plazas, en dos destetes, es decir, en dos semanas, se puede realizar la ejecución de las mejoras por nave. Una vez realizado el destete y pasado el periodo de desinfección, se procede a la sustitución de los equipos luminarios en la nave de cría en donde se va a realizar esta medida. A la vez que se sustituyen los fluorescentes por LED, se cambian los motores eléctricos de todas las naves, realizando dichas operaciones el propietario de la explotación con los empleados de la misma. Se establece un periodo máximo de 14 días. La sustitución de la caldera y mejora del sistema de aislamiento se puede realizar durante el ciclo de cría. Esto se debe a que la sala de calderas no influye en las naves y como se tiene el sistema actual de apoyo, no se producen pérdidas de calor. Por otra parte, el poliestireno extruido permite su implantación en el exterior de las naves, lo que es una ventaja ya que no se altera el ciclo de los lechones. Ambas tareas se pueden desarrollar paralelamente, por lo que se estima un tiempo de ejecución de 21 días. Una vez establecidos los días de requerimiento de cada actividad, se elabora la siguiente tabla con la duración de cada una de ellas, especificando el día de comienzo y de finalización de los trabajos mencionados. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 2 MEMORIA : ANEJO VI ESTUDIO B ÁSICO DE SEGURIDAD Y SALUD 1. ANTECENTES Y DATOS GENERALES 1.1. Objeto y autor del Estudio Básico de Seguridad y Salud El presente Estudio Básico de Seguridad y Salud está redactado para dar cumplimiento al Real Decreto 1627/1997, de 24 de octubre, por el que se establecen disposiciones mínimas de seguridad y salud en las obras de construcción, en el marco de la Ley 31/1995 de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales. El autor de dicho Estudio es Rubén Bahón Silverio, cuya realización ha sido encargado por el promotor del presente proyecto. De acuerdo con el artículo 3 del Real Decreto 1627/1997, si en la obra interviene más de una empresa, o una empresa y trabajadores autónomos, o más de un trabajador autónomo, el promotor deberá designar un coordinador en materia de seguridad y salud durante la ejecución de la obra. Esta designación deberá ser objeto de un contrato expreso. De acuerdo con el artículo 7 del citado R.D., el objeto del Estudio Básico de Seguridad y Salud es servir de base para que el contratista elabore el correspondiente Plan de Seguridad y Salud del Trabajo, en el que se analizarán, estudiarán, desarrollarán y complementarán las previsiones contenidas en este documento, en función de su propio sistema de ejecución de la obra. 1.2. Proyecto El presente Estudio Básico de Seguridad y Salud se refiere al Proyecto cuyos datos generales son los siguientes: Tabla 36. Datos generales del proyecto. Fuente: Elaboración propia. PROYECTO DE REFERENCIA Proyecto de ejecución de Mejora de la rentabilidad de una explotación ganadera porcina de 2.000 madres reproductoras en Coscurita (Soria) basada en la mejora de la eficiencia energética Ingeniero autor del proyecto Rubén Bahón Silverio Titularidad del encargo Ingeniero Agrario y Energético Emplazamiento Coscurita (Soria) Plazo de ejecución previsto 94 días Número máximo de operarios 4 Total aproximado de jornadas 165 Observaciones: RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 3 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA 1.3. Descripción del emplazamiento y la obra Los datos del emplazamiento donde tiene lugar el proyecto son los siguientes: Tabla 37. Datos del emplazamiento. Fuente: Elaboración propia a partir de datos generados con el programa Cype. DATOS DEL EMPLAZAMIENTO Accesos a la obra Caminos de acceso normales a la explotación Edificaciones colindantes Ninguna Suministro de energía eléctrica Presente Suministro de agua Presente Observaciones: Una vez conocidos los datos relevantes del emplazamiento, se recogen a continuación las fases da la obra a realizar con la redacción del proyecto: Tabla 138. Descripción de las obras a ejecutar. Fuente: Elaboración propia a partir de datos generados con el programa Cype. DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS A REALIZAR CON SUS FASES Demoliciones No se presentan en el presente proyecto Movimiento de tierras No se presentan en el presente proyecto Cimentación y estructuras No se presentan en el presente proyecto Cubiertas Aislamiento de cubiertas de las naves de cría con poliestireno extruido (XPS) Fachadas Aislamiento de fachadas de las naves de cría con poliestireno extruido (XPS) Albañilería y cerramientos No se presentan en el presente proyecto Acabados Acabados externos del aislante Instalaciones Sustitución de motores eléctricos IE2 por similares de IE3, sustitución de tubos fluorescentes por LED e incorporación de caldera de biomasa alimentada por pellets Observaciones: 1.4. Instalaciones provisionales Según lo establecido en el apartado 15 del Anexo 4 del R.D. 1627/97, en el momento en que los trabajadores tengan que llevar ropa especial de trabajo, tienen que disponer de unos vestuarios adecuados, siendo de fácil acceso y de un tamaño aceptable, pudiendo mantener la ropa de trabajo separada de la de calle y de las pertenencias personales. Para ello, se usarán los servicios presentes en la explotación cuya función es la dictada por el R.D, con un uso no simultáneo en el caso de haber operarios de diferentes sexos. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 4 MEMORIA : ANEJO VI ESTUDIO B ÁSICO DE SEGURIDAD Y SALUD 1.5. Asistencia sanitaria De acuerdo con el apartado A). 3 del anexo VI del R.D. 486/97, la obra dispondrá del material de primeros auxilios, indicado en la siguiente tabla, en la que se incluye además el tipo de asistencia y las distancias a los centros de asistencia sanitaria más cercanos: Tabla 39. Primeros auxilios y asistencia sanitaria. Fuente: Elaboración propia a partir de datos generados con el programa Cype. PRIMEROS AUXILIOS Y ASISTENCIA SANITARIA Nivel de asistencia Nombre y ubicación Distancia aproximada (km) Primeros auxilios Botiquín portátil Presente en la obra Asistencia primaria en urgencias Centro de Salud de Almazán 9 km Asistencia especializada en hospital Hospital Santa Bárbara de Soria 42 km Observaciones: 1.6. Maquinaria de obra Tabla 40. Maquinaria prevista para la ejecución de la obra. Fuente: Elaboración propia a partir de datos generados con el programa Cype. MAQUINARIA PREVISTA EN LA OBRA Montacargas Sierra circular Equipo de soldadura Cabrestantes mecánicos Observaciones: 1.7. Medios auxiliares Los medios auxiliares que se van a emplear para llevar a cabo la obra con sus características más destacadas son los siguientes: RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 5 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA Tabla 41. Medios auxiliares para la ejecución de la obra. Fuente: Elaboración propia a partir de datos generados con el programa Cype. MEDIOS AUXILIARES MEDIOS CARACTERÍSTICAS Andamios tubulares apoyados - Tienen que montarse bajo supervisión de persona competente. - Serán apoyados sobre una superficie sólida. - Se facilitarán anclajes en las fachadas. - A ambos lados se colocarán cruces de San Andrés. - Disposición correcta de la barandilla de seguridad. - Buena disposición de los accesos a los diferentes niveles donde se va a trabajar. - Utilización de cinturón de seguridad para el periodo de montaje y desmontaje. Andamios / Borriquetas - La distancia máxima entre los apoyos ha de ser de 3,5 metros. Escaleras de mano - Tienen que presentar zapatas antideslizantes. Observaciones: RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 6 MEMORIA : ANEJO VI ESTUDIO B ÁSICO DE SEGURIDAD Y SALUD 2. RIESGOS LABORALES TOTALMENTE EVITABLES En este apartado se muestran los riesgos laborales que se pueden presentar en la obra y que, tomando las medidas técnicas adecuadas, van a ser totalmente evitados. Por tanto, los riesgos evitables con sus medidas adoptadas son: Tabla 42. Riesgos laborales evitables con sus correspondientes medidas adoptadas. Fuente: Elaboración propia a partir de datos generados con el programa Cype. RIESGOS EVITABLES MEDIDAS ADOPTADAS Caídas al mismo nivel - La zona de trabajo permanecerá ordenada, libre de obstáculos, limpia y bien ordenada. Caídas a distinto nivel - Se dispondrán de escaleras de acceso para salvar los desniveles. - Los huecos horizontales y los bordes se protegerán mediante barandillas. - Las escaleras de acceso quedarán firmemente sujetas y bien amarradas. Polvo y partículas - Se usarán gafas de protección y mascarillas anti-polvo en aquellos trabajos en los que se genere polvo o partículas. Esfuerzos - Se evitará el desplazamiento manual de las cargas pesadas. - Se limitará el peso de las cargas en caso de desplazamiento manual. - Se evitarán las posturas inadecuadas o forzadas en el levantamiento o desplazamiento de las cargas. Incendios - No se fumará en presencia de materiales inflamables ni en caso de existir riesgo de incendio. Presencia de líneas eléctricas de alta tensión, ya sean tanto aéreas como subterráneas - Corte del fluido, presencia de una puesta a tierra y cortocircuito de los cables. Observaciones: RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 7 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA 3. RIESGOS LABORALES NO ELIMINABLES COMPLETAMENTE En este apartado se contiene la identificación de los distintos riesgos laborales, los cuales no pueden ser completamente evitados, producidos por causas que no se esperan, como puede ser desprendimientos o la caída de objetos. También se muestran las medidas preventivas y las distintas protecciones técnicas que deberán ser adoptadas para controlar y reducir este tipo de riesgos. En la primera tabla se hace referencia a los aspectos generales que afectan a todo el conjunto de la obra, con sus correspondientes medidas preventivas, y la segunda y tercera hacen referencia a los riesgos comentados en la primera tabla adoptando medidas de protección individual y colectivas respectivamente. Tabla 43. Riesgos laborales no eliminables completamente y las medidas preventivas y protecciones. Fuente: Elaboración propia a partir de datos generados con el programa Cype. RIESGOS NO EVITABLES COMPLETAMENTE MEDIDAS PREVENTIVAS Y PROTECCIONES Caída de objetos - Se montarán marquesinas en los accesos. - La zona libre de trabajo permanecerá ordenada, libre de obstáculos y limpia. - Se evitará el amontonamiento de materiales u objetos sobre los andamios. Dermatosis - Se evitará la generación de polvo de cemento. Electrocuciones - Se revisará periódicamente la instalación eléctrica. - Los alargadores portátiles tendrán un mango aislante. - La maquinaria portátil dispondrá de protección con doble aislamiento. - Toda la máquina eléctrica estará provista de toma de tierra. Quemaduras - La zona de trabajo permanecerá ordenada, libre de obstáculos, limpia y bien iluminada. Golpes y cortes en las extremidades - Presentar una zona de trabajo ordenada, sin obstáculos y limpia. Observaciones: Tabla 44. Equipos de protección individual y colectivos para riesgos laborales no evitables completamente. Fuente: Elaboración propia a partir de datos generados con el programa Cype. EQUIPOS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL EMPLEO Cascos de seguridad homologado Siempre Calzado protector Siempre Ropa adecuada de trabajo Siempre Ropa impermeable o de protección Con tiempo desfavorable RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 8 MEMORIA : ANEJO VI ESTUDIO B ÁSICO DE SEGURIDAD Y SALUD Gafas de seguridad Frecuente Guantes y botas de seguridad Siempre Bolsa portaherramientas Siempre Cinturones de protección del tronco En ocasiones Observaciones: EQUIPOS DE PROTECCIÓN COLECTIVOS Y MEDIDAS PREVENTIVAS ADOPCIÓN Orden y limpieza de las vías de circulación de la obra Siempre Orden y limpieza de los lugares de trabajo Siempre Iluminación adecuada Siempre No estar en el radio de operación de las máquinas Siempre Señalización de la obra con señales o carteles Siempre Cintas de señalización Siempre Extintor de polvo seco Siempre Evacuación de escombros Con frecuencia Observaciones: Una vez tabulados los aspectos que afectan a toda la obra, se desglosan los aspectos específicos de cada una de las fases en las que se puede dividir dicha obra: A) Fase de cubiertas: Tabla 45. Riesgos del trabajo en cubiertas. Fuente: Elaboración propia a partir de datos generados con el programa Cype. FASE: CUBIERTAS Riesgos Caídas de operarios Caídas de materiales transportados y a niveles inferiores Cortes y lesiones en extremidades superiores e inferiores Dermatosis ocasionada por el contacto con materiales Inhalación de sustancias tóxicas Quemaduras causadas por soldadura Vientos fuertes Derrame de productos Electrocuciones Hundimiento o roturas en cubiertas de materiales ligeros Proyecciones de partículas Condiciones meteorológicas desfavorables RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 9 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA Tabla 46. Equipos de protección individual y colectivos para riesgos en cubiertas. Fuente: Elaboración propia a partir de datos generados con el programa Cype. EQUIPOS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL EMPLEO Guantes reglamentarios de goma o cuero En ocasiones Botas de seguridad Siempre Arneses y cinturón de seguridad Siempre Cables fiadores Siempre Observaciones: MEDIDAS DE PREVENCIÓN Y PROTECCIÓN COLECTIVA ADOPCIÓN Redes verticales de perímetro Siempre Redes de seguridad, tanto interiores como exteriores Siempre Andamios perimetrales en aleros Siempre Plataformas para carga y descarga de los materiales Siempre Barandillas resistentes Siempre Tableros para la protección en huecos horizontales Siempre Pasarelas o escaleras de tejador Siempre Acopio adecuado de los materiales Siempre Señalización de los obstáculos presentes Siempre Ganchos de servicio Siempre Acceso adecuado a las cubiertas Siempre Paralización de la obra en condiciones atmosféricas desfavorables En ocasiones Observaciones: B) Fase de instalaciones: Tabla 47. Riesgos del trabajo en instalaciones. Fuente: Elaboración propia a partir de datos generados con el programa Cype. FASE: I NSTALACIONES Riesgos Cortes y lesiones en extremidades superiores Dermatosis por contacto con materiales Inhalación de sustancias tóxicas Quemaduras Golpes y aplastamientos de pies Incendio por almacenamiento de productos combustibles Electrocuciones Contactos eléctricos directos e indirectos RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 10 MEMORIA : ANEJO VI ESTUDIO B ÁSICO DE SEGURIDAD Y SALUD Tabla 48. Equipos de protección individual y colectivos para riesgos en instalaciones. Fuente: Elaboración propia a partir de datos generados con el programa Cype. EQUIPOS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL EMPLEO Gafas reglamentarias de seguridad En ocasiones Guantes reglamentarios de goma o cuero En ocasiones Botas de seguridad Siempre Arneses y cinturón de seguridad Siempre Mascarilla filtrante En ocasiones Observaciones: EQUIPOS DE PREVENCIÓN Y PROTECCIÓN COLECTIVOS EMPLEO Ventilación adecuada, ya sea natural o forzada Siempre Escalera portátil de tijera con apoyos de goma En ocasiones Realizar las conexiones eléctricas sin tensión Siempre Observaciones: C) Fase de acabados: Tabla 49. Riesgos del trabajo en la fase de acabados. Fuente: Elaboración propia a partir de datos generados con el programa Cype. FASE: ACABADOS Riesgos Caídas de operarios Caídas de materiales transportados Ambiente con polvo Cortes y lesiones en extremidades superiores e inferiores Dermatosis por contacto con materiales Incendios causados por el almacenamiento de materiales combustibles Inhalación de sustancias tóxicas Quemaduras Electrocución RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 1 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA ÍNDICE ANEJO VII: ESTUDIO ECONÓMICO Contenido: 1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 2 2. EVALUACIÓN FINANCIERA DEL PROYECTO ................................................. 3 2.1. Valor del proyecto .............................................................................................. 3 2.2. Flujos de caja ...................................................................................................... 3 2.3. Financiación ........................................................................................................ 3 3. CÁLCULO DE LOS PARÁMETROS ..................................................................... 4 3.1. Valor Actual Neto (VAN) ................................................................................... 4 3.2. Tasa Interna de Rentabilidad (TIR) ................................................................. 4 3.3. Conclusiones ...................................................................................................... 4 RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 2 MEMORIA : ANEJO VII ESTUDIO ECONÓMICO 1. INTRODUCCIÓN El objeto del presente anejo es el de analizar la rentabilidad de la inversión a realizar en este proyecto, planteando para ello cada uno de los tres parámetros que conforman la inversión. Dichos parámetros son los siguientes:  Importe de la inversión (K): el citado importe queda definido por una sola cifra, la cual queda generada en el año 0 de ejecución del proyecto, siendo necesario el desembolso para lograr que el trabajo empiece a funcionar.  Vida útil del proyecto (n): hace referencia al periodo de tiempo, definido en años, en el que se estima que la inversión realizada genere rendimientos positivos.  Flujos de caja (Rj): los flujos de caja que se generan proceden de la diferencia entre cobros y pagos en cada uno de los distintos años de vida del proyecto. Una vez establecidos los parámetros que se utilizan para el cálculo de la rentabilidad de la inversión, se definen los métodos de evaluación: 3. Valor Actual Neto (VAN): indicativo que permite determinar el valor de un número de flujos de caja, generados por la inversión, para saber la rentabilidad del proyecto. Si el resultado obtenido para el interés elegido es mayor que cero, es decir, es positivo, se puede decir que desde el punto de vista financiero el proyecto es viable. 4. Tasa Interna de Rentabilidad (TIR): este método simboliza la tasa en la que se hace cero el VAN. En caso de que el TIR sea mayor a la tasa de interés que se impone en el VAN, el proyecto se dice que es económicamente rentable. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 3 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA 2. EVALUACIÓN FINANCIERA DEL PROYECTO 2.1. Valor del proyecto Teniendo en cuenta los datos de desembolso de las mejoras del Anejo III:  Iluminación: 3.669,60 €.  Mecanización: 7.202,52 €.  Climatización y ACS: 35.000 €.  Aislante: 63.572,57 €. La inversión total a realizar del presente proyecto asciende a un total de “CIENTO NUEVE MIL CUATROCIENTOS CUARENTA Y CUATRO EUROS CON SESENTA Y NUEVE CÉNTIMOS” (109.444,69 €). 2.2. Flujos de caja El parámetro de flujos de caja es difícil de considerar en el proyecto ya que cada una de las mejoras conlleva una diferencia distinta entre ingresos y gastos, generados por el ahorro en un año que es generado por la realización de las mejorías. Por lo tanto, no se realizan ingresos, lo que se produce es una disminución en la explotación de los costes generados por la misma. De esta forma, el ahorro generado por cada una de las mejoras de forma individual, como se ha visto en el anejo III, es:  Iluminación: 1.142,33 €.  Mecanización: 1.337,16 €.  Climatización y ACS: 52.735,20 €.  Aislante: 42.771,39 €. Por lo que el ahorro anual que se genera al realizar la inversión es de “NOVENTA Y SITE MIL NOVECIENTOS OCHENTA Y SEIS EUROS CON OCHO CÉNTIMOS” (97.986,08 €). 2.3. Financiación El promotor decide realizar la inversión con recursos propios por lo que no necesita de ningún tipo de financiación para llevar a cabo el proyecto. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 4 MEMORIA : ANEJO VII ESTUDIO ECONÓMICO 3. CÁLCULO DE LOS PARÁMETROS 3.1. Valor Actual Neto (VAN) Para determinar el valor actual neto, se considera una rentabilidad del 5 %. La fórmula para calcular el VAN viene definida por: 𝑉𝐴𝑁 =−𝐶+  𝐹𝐶 (1+𝑇𝑎𝑠𝑎)   Si los flujos de caja o ahorros anuales son constantes, como es el caso del presente proyecto, el VAN se puede calcular con la siguiente fórmula: 𝑉𝐴𝑁 =−𝐶+ 𝐹𝐶 ∙ 1−(1+𝑇𝑎𝑠𝑎) 𝑇𝑎𝑠𝑎 Donde:  𝐶 es la inversión inicial.  𝐹𝐶 representa los flujos de caja que en el caso del presente proyecto son los ahorros generados con la incorporación de las nuevas mejoras.  𝑇𝑎𝑠𝑎 es el tipo de interés, tomando como referencia 5 %.  𝑡 es el tiempo, en este caso de 15 años. Por lo que, aplicando la fórmula anterior, obtenemos un valor de VAN de 905.541,38 €. 3.2. Tasa Interna de Rentabilidad (TIR) A continuación, se calcula la Tasa Interna de Rentabilidad, que es la tasa que hace 0 el VAN, e informa sobra la rentabilidad del proyecto en un plazo determinado. Para realizar este cálculo se utiliza la herramienta de hoja de cálculo Excel. Para ello, se establecen los flujos de caja correspondientes a la vida útil de 15 años y el desembolso inicial con signo negativo. Haciendo uso de la función TIR, se obtiene un valor del 89 %. 3.3. Conclusiones A partir de los resultados anteriores, puede afirmarse que el proyecto resulta rentable, tanto por el resultado obtenido en el VAN como por el valor de TIR, teniendo en cuenta que los precios del kWh, del gasóleo y del pellet establecidos se mantengan constantes a lo largo de los años. En primer lugar, el VAN tiene un importe superior a 0, y, además, la TIR estimada es muy superior a la tasa de interés establecida del 5 %. Por ello, se puede considerar que el proyecto resulta muy viable económicamente. Además, hay que tener en cuenta que el escenario general es de subida mantenida del precio del kWh, del precio del gasóleo y estabilidad relativa del precio del pellet. RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 0 MEMORIA : ANEJO VIII EVALUAC IÓN AMBIENTAL Anejo VIII: EVALUACIÓN AMBIENTAL RUBÉN BAHÓN SILVERIO INGENIERÍA AGRARIA Y ENERGÉTICA 1 PROYECTO DE MEJORA D E EXPLOTACIÓN GANADERA BASADO EN EFICIENCI A ENERGÉTICA ÍNDICE ANEJO VIII: EVALUACIÓN AMBIENTAL. Contenido: 1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 2 2. EMISIONES EVITADAS DE CO2 POR LAS MEJORAS INTRODUCIDAS ... 3 2.1. Emisiones evitadas por el uso de LED ........................................................... 3 2.2. Emisiones evitadas por la sustitución de motores IE2 por unos de eficiencia IE3 .............................................................................................................. 3 2.3. Emisiones evitadas por la incorporación de material aislante .................... 3 2.4. Emisiones evitadas por la sustitución de la caldera de climatización y ACS .............................................................................................................................. 4 2.5. Total de emisiones evitadas con las mejoras ................................................ 4 3. IMPACTO GENERADO CON EL FUNCIONAMIENTO DE LAS MEJORAS 5