GHP Gas Engine Driven Heat Pump Air-conditioner. Bomba de Calor Accionada mediante Motor a Gas

Transcripción

1 GHP Gas Engine Driven Heat Pump Air-conditioner Bomba de Calor Accionada mediante Motor a Gas

2 INDICE GENERAL 1. Justificación sistema GHP 1.1. Origen del sistema GHP Idoneidad para implantar GHP Producción energía eléctrica nacional Consumo eléctrico anual en España Consumo eléctrico asociado a climatización Obtención de calor mediante diferentes sistemas 1.7. Balance energético GHP modo Frío 1.8. Balance energético GHP modo Calor 1.9. COP Global EHP COP Global GHP Comparación demanda eléctrica Impacto medioambiental

3 INDICE GENERAL: 2.0 Componentes diferenciadores de GHP 2.1. Conjunto Motor - Compresor Esquema de principio en modo Frío Generación de ACS Esquema de principio en modo Calor Ausencia desescarche Rendimiento Rapidez Rendimiento GHP frente EHP 2.4. Flexibilidad GHP Expansión directa 2.5. Flexibilidad GHP Agua 2.6. Flexibilidad GHP Mixto 2.7. Energía consumida

4 1.1. Origen del sistema GHP En 1980 comienza el estudio y desarrollo de las primeras unidades GHP. En 1983 se produce el lanzamiento de la primera unidad al mercado. Actualmente existen unidades que van desde 5.6 Kw hasta 135 Kw. En Japón la cuota de mercado para este sistema es muy elevada.

5 1.2. Idoneidad para implantar GHP Dificultades para acceder / crear nuevos Centros de Transformación Centro Histórico Alto Coste... Nulo o difícil acceso a la Red Eléctrica Hoteles Rurales... Medidas de Ahorro Energético Disminución de Emisiones Evita sobrecargas en la Red...

6 1.3. Producción de Energía eléctrica Nacional Total Combustibles Fósiles 48.3 %

7 1.4. Consumo eléctrico anual en España 35% Crecimiento en periodo En 2005 se alcanzó el consumo estimado para 2010 Sobrecarga Red Eléctrica Incumplimiento del Protocolo de Kyoto

8 1.5. Consumo eléctrico asociado a Climatización Según IDAE la energía eléctrica destinada a la climatización, representa un 15% del consumo total Sector Terciario (servicios) 98 % Sector Doméstico 2 % Reducir Consumo y Emisiones mejorando instalaciones Terciario Sistemas Agua-Agua Sistemas Aire-Agua Sistemas 1x1 Sistemas VRF

9 1.6. Obtención de calor mediante diferentes sistemas EHP Energía Compresión Energía Aire + = Energía Calefacción Caldera Energía GAS = Energía Calefacción GHP Energía Compresión + Energía Aire + Energía GAS = Energía Calefacción

10 1.7. Balance energético GHP modo Frío EER = 169 / 100 = 1.69

11 1.8. Balance energético GHP modo Calor COP = 154 / 100 = 1.54

12 1.9. COP global EHP Pérdidas totales 63.4% Fuel Planta de potencia Transporte C.T. Transporte Electricidad Unidad Potencia Frigorífica Capacidad refrigeracion=16kw Consumo electrico=4.57kw EER = 16/4.57=3.50 Clasificación Energética A Capacidad refrigeracion=16kw Consumo electrico=4.57kw Eficiencia red=4.57/( ) = 12.5kW EER = 16/12.5=1.28 Clasificación Energética G

13 1.10. COP Global GHP Electricidad Gas Potencia Frigorífica Entregada Refrigeración Capacidad refrigeración=56kw Consumo de gas=33.9kw Consumo eléctrico=1.13kw EER = 56/( )=1.60 Eficiencia en la conversión=36.6% Consumo gas Consumo eléctrico 33.9 * = 12.41kW EER = 56/( )=4.14 Clasificación Energética A Calefacción Capacidad calefacción=63kw Consumo Gas=40.9kW Consumo Eléctrico=1.24kW COP = 63/( )=1.50 Eficiencia en la conversión=36.6% Consumo Gas Consumo eléctrico 40.9 * = 15.00kW COP = 63/( )=3.88 Clasificación Energética A

14 1.11. Comparación demanda eléctrica Diferentes sistemas Unidad Exterior 56 kw potencia frigorífica con 16 unidades interiores de 3.6 kw cada una Prácticamente independiente de la Red Eléctrica Baja Tensión Monofásica

15 1.12 Impacto Medioambiental CO2 kg/h NOx SOx GHP (100%) (100%) (100%) EHP (166%) (134%) (1562%) Para el caso de una unidad GHP de 56 kw frente a EHP equivalente.

16 2.0. Componentes Diferenciadores 2.0 Componentes diferenciadores de GHP 2.1. Conjunto Motor - Compresor Esquema de principio en modo Frío Generación de ACS Esquema de principio en modo Calor Ausencia desescarche Rendimiento Rapidez Rendimiento GHP frente EHP 2.4. Flexibilidad GHP Expansión directa 2.5. Flexibilidad GHP Agua 2.6. Flexibilidad GHP Mixto 2.7. Energía consumida

17 2.1. Conjunto motor compresor Desarrollado por empresas automovilisticas japonesas (Nissan, Toyota) Motor exclusivo para sistemas GHP Motor explosión de 4 tiempos Ciclo termodínámico de Miller Variación del Ciclo Otto Eficiencia del motor 33 % debido principalmente a mayor ratio compresión Compresores Rotativos Semiherméticos Velocidad Compresor regulada por la del motor Mantenimiento tipo cada 5 años o horas de funcionamiento

18 2.2. Esquema principio en frio SANYO Aire Acondicionado de España, S.A. Interior Exterior V Exp E1 IC Exterior Exp V E1 IC Interior V 4vias E3 Refrig IC Subevap Liquido E3 V 3vias V 3vias ACS Sep. Aceite Bypass V 3vias Alta Presión Acum MOTOR COMP Baja Presión IC Escape

19 Generación ACS SANYO Aire Acondicionado de España, S.A. 17 kw proveniente combustible. Temp 75ºC Tanque Ducha, etc Agua caliente

20 2.3. Esquema principio en calor SANYO Aire Acondicionado de España, S.A. Interior Exterior E1 IC Exterior V Exp Exp V E1 IC Interior V 4vias E3 Calefaccion IC Subevap Liquido E3 Calef V 3vias V 3vias ACS Sep. Aceite V 3vias Bypass Alta Presión Acum MOTOR COMP Baja Presión IC Escape

21 Ausencia desescarche Intercambiador a placas. Recuperamos parte de la energía del combustible Agua Refrigeración Refrigerante

22 2.3.2 Rendimiento SANYO Aire Acondicionado de España, S.A. Capacidad calefacción (%) Bomba de calor a gas Bomba de calor eléctrica Temperatura exterior

23 2.3.3 Rapidez SANYO Aire Acondicionado de España, S.A. Temperatura de descarga de la unidad interior 50 C 40 C 30 C 20 C 10 C 0 C Temperatura exterior 20ºC Bomba de calor a gas Bomba de calor eléctrica Tiempo (a igual carga de calefacción)

24 Rendimiento frente EHP 120% 100% Temperatura exterior -20ºC GHP Capacidad 80% 60% 40% 20% 0% EHP Tiempo (a igual carga calefacción)

25 2.4. Sistema VRF Longitud Máxima de Tubería 800 m

26 2.5. Sistema Agua SANYO Aire Acondicionado de España, S.A. Fan coil Unidad exterior 9HP,18HP Line-UP Conducto UTA Suelo radiante Tubería agua Tubería refrigerante

27 2.6. Sistema Mixto SANYO Aire Acondicionado de España, S.A. Longitud Máxima 120 m entre unidad GHP e intercambiador Ratio 200%

28 Cost Comparison 2.7. Energía Consumida SANYO Aire Acondicionado de España, S.A. Potencia Eléctrica Potencia Gas Comparado frente a Enfriadora o frente a VRF Eléctrico Sistemas de 56 kw en refrigeración Coste de Funcionamiento inferior que VRF Eléctrico Diferencia de coste en función de las distintas tarifas contratadas. Otros costes: Centro de Transformación Incentivos Públicos

29 SANYO Aire Acondicionado de España, S.A.