Jornada Técnica Climatización eficiente en edificación. Sevilla, 24 marzo 2011 Refrigeración solar por absorción en edificios del sector terciario.

Transcripción

1 Jornada Técnica Climatización eficiente en edificación. Sevilla, 24 marzo 2011 Refrigeración solar por absorción en edificios del sector terciario. Servando Álvarez

2 Contexto (I) Projectos: Refrigeración Solar por Absorción en el Sector Terciario Almacenamiento térmico en caliente para refrigeración solar por absorción Participantes: Promotor: Gas Natural Fenosa. Financiado por: Corporación Tecnológica de Andalucía, CTA y Agencia de Innovación y Desarrollo de Andalucía, IDEA Grupos de Investigación: AICIA (Escuela Técnica Superior de Ingenieros Universidad de Sevilla), GREA (Universidad de Lérida) 2

3 Contexto (II)

4 Demanda de calefacción frente a demanda de refrigeración en edificios de oficinas

5 Directiva 2002/91/CE de Eficiencia Energética OBJETIVOS El endurecimiento progresivo de la reglamentación sobre calidad térmica de los edificios de nueva planta La promoción de edificios de nueva planta con alta eficiencia energética Identificación de medidas de mejora de la eficiencia energética en edificios existentes dentro de un contexto de viabilidad técnica y económica. de Edificios

6 Directiva 2002/91/CE de Eficiencia Energética de Edificios OBJETIVOS El endurecimiento progresivo de la reglamentación sobre calidad térmica de los edificios de nueva planta La promoción de edificios de nueva planta con alta eficiencia energética Identificación de medidas de mejora de la eficiencia energética en edificios existentes dentro de un contexto de viabilidad técnica y económica. TRANSPOSICIÓN EN ESPAÑA Real Decreto 314/2006 Código Técnico de la Edificación CTE (DB-HE) Real Decreto 47/2007 Certificación energética de edificios nuevos. Real Decreto 1027/2007 Reglamento de Instalaciones térmicas de edifcios _ Real Decreto X/2011 Certificación energética de edificios existentes..

7 Certificación de edificios existentes (Disposición transitoria primera, borrador real decreto Noviembre 2008) Los plazos máximos para la obtención del certificado de eficiencia energética: a) Cuando su potencia nominal térmica instalada en generación de calor o frío, en instalaciones centralizadas, sea P >1000kW: ii. Para edificios destinados a otros usos diferentes a vivienda: un 50 % del parque de estos edificios durante el primer año a contar desde la finalización del periodo transitorio y otro 50% durante el segundo año. b) Cuando su potencia nominal térmica instalada en generación de calor o frío, en instalaciones centralizadas, esté comprendida entre 1000 kw y 400 kw: ii. Para edificios destinados a otros usos diferentes a vivienda: un 30% del parque de estos edificios durante el tercer año a contar desde la finalización del periodo transitorio, un 35% durante el cuarto año y un 35% durante el quinto año.

8 Contexto (III) Mechanical vs. absorption chillers Condenser Evaporator

9 Contexto (III) Mechanical vs. absorption chillers Generator Condenser Absorber Evaporator

10 Refrigeración solar por absorción en edificios del sector terciario TAREA 1. ANÁLISIS DE MERCADO DE TECNOLOGÍAS PARA PRODUCCIÓN DE FRÍO CON ENERGÍA SOLAR TAREA 2. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE LA PLANTA PILOTO DE REFRIGERACIÓN SOLAR POR ABSORCIÓN TAREA 3. DESARROLLO DE LA HERRAMIENTA INFORMÁTICA TAREA 4. TOMA DE DATOS, MONITARIZACIÓN Y VALIDACIÓN 2008 TAREA 5. INTEGRACIÓN DE MODELOS EN CALENER Y PRESENTACIÓN DE DOCUMENTOS RECONOCIDOS TAREA 6. POTENCIAL DE IMPLEMENTACIÓN Y PREDISEÑO DE COMPONENTES TAREA 7. ACCIONES DE DIFUSIÓN Y FORMACIÓN 2009

11 Solar/gas absorption cooling plant at Engineering School of Seville (Spain)

12 Engineering School (main building) m2

13 PSE AG: linear Fresnel Area: 352 m2 Temperature range: oc Flow rate: 7.6 m3/h Pressure: 15 bar Absorption Chiller: BROAD BZH15 Double effect H2O/BrLi Nominal power: 174 kw COP=1.34

14 Absorption chiller Compression chiller 14

15 Demanda Refrigeración (kw) Demanda Refrigeración (kw) Demanda Refrigeración Acumulada (kwh) Monitoring and evaluation (2009) Cooling load: /07/ /07/ /07/ /07/2008 Día/Mes /Año /04/ /06/ /07/ /08/ /10/ Día/Mes /Año 0 M Jn Jl A S O Mes 15

16 Monitoring and evaluation (2009) Energy consumption by fuel source 2.00E+05 Energía final producida (kwh) 1.80E+05 Porcentaje cubierto del total de refrigeración ( kwh) 1.60E E E E % 8.00E E E % 30.55% 2.00E E+00 M Jn Jl A S O Solar Gas Electricidad Solar Gas natural Electricidad 16

17 The use of the solar fraction concept to assess the climatic applicability of solar cooling 17

18 Refrigeración solar por absorción en edificios del sector terciario TAREA 1. ANÁLISIS DE MERCADO DE TECNOLOGÍAS PARA PRODUCCIÓN DE FRÍO CON ENERGÍA SOLAR TAREA 2. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE LA PLANTA PILOTO DE REFRIGERACIÓN SOLAR POR ABSORCIÓN TAREA 3. DESARROLLO DE LA HERRAMIENTA INFORMÁTICA TAREA 4. TOMA DE DATOS, MONITARIZACIÓN Y VALIDACIÓN 2008 TAREA 5. INTEGRACIÓN DE MODELOS EN CALENER Y PRESENTACIÓN DE DOCUMENTOS RECONOCIDOS TAREA 6. POTENCIAL DE IMPLEMENTACIÓN Y PREDISEÑO DE COMPONENTES TAREA 7. ACCIONES DE DIFUSIÓN Y FORMACIÓN 2009

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33 Esquema básico de la transposición de requisitos mínimos y certificación en España EDIFICIO OPCIÓN SIMPLIFICADA VALORES LÍMITE DE PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS Requisitos mínimos CTE-HE OPCIÓN GENERAL LIDER CERTIFICACIÓN PRESCRIPTIVA LETRAS D Y E Certificación CALENER

34 Marco legislativo: Reales Decretos y Documentos Reconocidos Escala de Calificación edificios nuevos Escala de Calificación edificios existentes Condiciones de aceptación de procedimientos detallados LIDER CALENER VYP CALENER GT Criterios para la aceptación de soluciones singulares Requisitos que deben cumplir los documentos reconocidos para la aceptación de capacidades adicionales Condiciones de aceptación de procedimientos simplificados Procedimiento simplificado para edificios de viviendas que cumplen CTE-HE Ce2_simplificado viviendas Prestaciones medias estacionales de equipos y sistemas de producción de frío y calor en edificios de viviendas

35 Interacción de Post-CALENER con Herramientas oficiales y las aplicaciones complementarias

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37 Generación del documento de calificación modificada: CALENER-GR Componentes eliminados. Componentes añadidos

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40 Porcentaje cubierto del total de refrigeración ( kwh) 11.31% 58.14% 30.55% Solar Gas natural Electricidad 40

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44 C Energía requerida por el equipo de absorción A B 44

45 Almacenamiento térmico en caliente para refrigeración solar por absorción TAREA 1: ESTADO DEL ARTE Y SELECCIÓN DE LOS MATERIALES DE ALMACENAMIENTO Y MATERIALES CONTENEDORES 2009 TAREA 2: EVALUACIÓN EN LABORATORIO DE LOS MATERIALES DE ALMACENAMIENTO Y MATERIALES CONTENEDORES. TAREA 3: MODELIZACIÓN DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO CON MATERIALES DE CAMBIO DE FASE E INCORPORACIÓN A LA HERRAMIENTA DE DISEÑO SICAR. TAREA 4: CONSTRUCCIÓN E INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE ALMACENAMIENTO EN CALIENTE EN LA PLANTA DE REFRIGERACIÓN SOLAR DE LA ESI DE SEVILLA 2010 TAREA 5: MONITORIZACIÓN Y SEGUIMIENTO DE LA INSTALACIÓN. TAREA 6: DESARROLLO DE ESTRATEGIAS DE CONTROL Y OPTIMIZACIÓN DEL APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA INSTALACIÓN 2011 TAREA 7: ESTUDIO DE VIABILIDAD DE ESTRATEGIAS DE ALMACENAMIENTO EN INSTALACIONES DE REFRIGERACIÓN SOLAR.

46 Genérico T T F

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50 Almacenamiento térmico en caliente para refrigeración solar por absorción TAREA 1: ESTADO DEL ARTE Y SELECCIÓN DE LOS MATERIALES DE ALMACENAMIENTO Y MATERIALES CONTENEDORES 2009 TAREA 2: EVALUACIÓN EN LABORATORIO DE LOS MATERIALES DE ALMACENAMIENTO Y MATERIALES CONTENEDORES. TAREA 3: MODELIZACIÓN DE SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO CON MATERIALES DE CAMBIO DE FASE E INCORPORACIÓN A LA HERRAMIENTA DE DISEÑO SICAR. TAREA 4: CONSTRUCCIÓN E INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE ALMACENAMIENTO EN CALIENTE EN LA PLANTA DE REFRIGERACIÓN SOLAR DE LA ESI DE SEVILLA 2010 TAREA 5: MONITORIZACIÓN Y SEGUIMIENTO DE LA INSTALACIÓN. TAREA 6: DESARROLLO DE ESTRATEGIAS DE CONTROL Y OPTIMIZACIÓN DEL APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA INSTALACIÓN 2011 TAREA 7: ESTUDIO DE VIABILIDAD DE ESTRATEGIAS DE ALMACENAMIENTO EN INSTALACIONES DE REFRIGERACIÓN SOLAR.

51 Presentación del edificio base Fachada sur Fachada norte 51

52 Demanda refrigeración

53 Mapa área mínima equivalente caso base

54 Mapa volumen específico caso base para fsol = 0.75

55 Resumen Papel de la refrigeración en edificios sector terciario Marco legislativo Eficiencia energética en edificios. Nueva planta Edificios existentes Importancia del almacenamiento; Interés de utilización de materiales de cambio de fase Productos finales de los proyectos de investigación: Instalaciones de demonstración Software para evaluación del comportamiento energético. Integrado en el esquema de certificación energética de edificios. Potencial de aplicación y criterios de dimensionado

56 Jornada Técnica Climatización eficiente en edificación. Sevilla, 24 marzo 2011 Refrigeración solar por absorción en edificios del sector terciario. Servando Álvarez