TRATAMIENTO DE DATOS METEOROLÓGICOS PARA LA SIMULACIÓN ENERGÉTICA

Transcripción

1 Puno, 14 al 16 de noviembre del 2012 Asociación Peruana de Energía Solar y del Ambiente XIX Simposio Peruano de Energía Solar TRATAMIENTO DE DATOS METEOROLÓGICOS PARA LA SIMULACIÓN ENERGÉTICA Juan José Natividad Alvarado Rafael Espinoza Paredes Eduardo Ramos Martínez CER UNI

2 INTRODUCCIÓN El CER-UNI a ejecutado en los últimos 5 años proyectos donde ha utilizado la simulación energética para estudiar el comportamiento térmico de edificaciones, ubicados principalmente en zonas alto andinas.

3 Para realizar estos estudios, se tuvo que medir variables meteorológicos en cada lugar de estudio.

4 SIMULACIÓN ENERGETICA Hace algunos años En la actualidad

5 Qué es un programa de simulación energética? Es una herramienta computacional que ayuda predecir el comportamiento térmico (o eléctrico) de un sistema energético. CER - UNI UTILIZA LA SIMULACIÓN PROGRAMAS DE SIMULACIÓN: Trnsys Simusol Energyplus EDIFICCIONES RURALES

6 Simulación en Energyplus Qué necesitamos antes de iniciar la simulación? Ubicación geográfica. Datos meteorológicos de la zona de estudio. Descripción de la vivienda (Dimensiones, materiales, etc.) Propiedades térmicas, físicas y ópticas. Etapas en la simulación 1. Generación de zonas térmicas. 2. Ingreso de variables al Energyplus. 3. Definir variables de salida.

7 DATOS METEOROLOGICOS EN LA SIMULACIÓN Qué variables meteorológicas nos interesa para la simulación? Radiación solar Velocidad de viento Dirección de viento Humedad relativa Temperatura ambiente

8 Instrumentación Son las estaciones meteorológicas son las encargadas de recolectar los datos meteorológicos, están compuestos principalmente por: Sensores Modulo interfaz de sensores Consola o dataloger Sofware

9 Ingreso de datos meteorológicos al Energyplus El programa de simulación energética Energyplus puede leer dos formatos de datos meteorológicos: - Día de diseño - Archivo del clima

10 En la grafica, se representa la variación de la temperatura exterior del día de diseño para Vilcallamas Arriba (azul). Temperatura Exterior ( C) Temperatura exterior en la localidad de Vilcallamas, Puno Horas (h)

11 En esta grafica se muestra la variación de la temperatura horaria medida el día 31 de julio del 2008 (rojo) comparada con la temperatura del día de diseño. Como podemos observar, la temperatura exterior en el día de diseño no representa con precisión la temperatura real del día 31 de julio, siendo este un día de la época de friaje. Temperatura Exterior ( C) Temperatura exterior en la localidad de Vilcallamas, Puno Temperatura exterior promedio del día de diseño Temperatura exterior del 31 de julio del Horas (h)

12 Radiaciòn solar (W/m2) Radiaciòn solar (W/m2) Radiación solar de un "día de diseño" entre los meses de diciembre a marzo Horas (h) Radiación solar de un "día de diseño" entre los meses de mayo a agosto Horas (h) Radiaciòn solar (W/m2) Radiaciòn solar (w/m2) Radiación solar de un "día de diseño" de abril Horas (h) Radiación solar de un "día de diseño" entre los meses de setiembre a noviembre Horas (h)

13 Archivo del clima Un archivo del clima contiene las mediciones meteorológicas cada cierto intervalo de tiempo definido por el usuario (generalmente horario). A este archivo no se le hace ningún tratamiento estadístico, como promedios por ejemplo. Usar este archivo para la simulación energética es lo más recomendable, pues utiliza datos horarios reales.

14 Humedad relativa horaria medidos del 16 de setiembre del 2012 al 11 de octubre del 2012, en la localidad de Santa Rosa de Tambo, Huancavelica. Humedad Relativa (%) Humedad relativa exterior en la localidad de Tambo, Huancavelica 16/09/2012 0:00 16/09/ :00 17/09/2012 0:00 17/09/ :00 18/09/2012 0:00 18/09/ :00 19/09/2012 0:00 19/09/ :00 20/09/2012 0:00 20/09/ :00 21/09/2012 0:00 21/09/ :00 22/09/2012 0:00 22/09/ :00 23/09/2012 0:00 23/09/ :00 24/09/2012 0:00 24/09/ :00 25/09/2012 0:00 25/09/ :00 26/09/2012 0:00 26/09/ :00 27/09/2012 0:00 27/09/ :00 28/09/2012 0:00 28/09/ :00 29/09/2012 0:00 29/09/ :00 30/09/2012 0:00 30/09/ :00 01/10/2012 0:00 01/10/ :00 02/10/2012 0:00 02/10/ :00 03/10/2012 0:00 03/10/ :00 04/10/2012 0:00 04/10/ :00 05/10/2012 0:00 05/10/ :00 06/10/2012 0:00 06/10/ :00 07/10/2012 0:00 07/10/ :00 08/10/2012 0:00 08/10/ :00 09/10/2012 0:00 09/10/ :00 10/10/2012 0:00 10/10/ :00 11/10/2012 0:00 11/10/ :00 Fecha

15 Temperatura exterior horaria medidos del 16 de setiembre del 2012 al 11 de octubre del 2012, en la localidad de Santa Rosa de Tambo, Huancavelica. Temperatura exterior ( C) Temperatura exterior en la localidad de Tambo, Huancavelica 16/09/2012 0:00 16/09/ :30 17/09/ :00 18/09/2012 7:30 19/09/2012 2:00 19/09/ :30 20/09/ :00 21/09/2012 9:30 22/09/2012 4:00 22/09/ :30 23/09/ :00 24/09/ :30 25/09/2012 6:00 26/09/2012 0:30 26/09/ :00 27/09/ :30 28/09/2012 8:00 29/09/2012 2:30 29/09/ :00 30/09/ :30 01/10/ :00 02/10/2012 4:30 02/10/ :00 03/10/ :30 04/10/ :00 05/10/2012 6:30 06/10/2012 1:00 06/10/ :30 07/10/ :00 08/10/2012 8:30 09/10/2012 3:00 09/10/ :30 10/10/ :00 11/10/ :30 Fecha

16 Radiación solar horaria medidos del 16 de setiembre del 2012 al 11 de octubre del 2012, en la localidad de Santa Rosa de Tambo, Huancavelica Radiación solar en la localidad de Tambo, Huancavelica Radiaciòn solar (w/m2) /09/2012 0:00 16/09/ :00 17/09/2012 0:00 17/09/ :00 18/09/2012 0:00 18/09/ :00 19/09/2012 0:00 19/09/ :00 20/09/2012 0:00 20/09/ :00 21/09/2012 0:00 21/09/ :00 22/09/2012 0:00 22/09/ :00 23/09/2012 0:00 23/09/ :00 24/09/2012 0:00 24/09/ :00 25/09/2012 0:00 25/09/ :00 26/09/2012 0:00 26/09/ :00 27/09/2012 0:00 27/09/ :00 28/09/2012 0:00 28/09/ :00 29/09/2012 0:00 29/09/ :00 30/09/2012 0:00 30/09/ :00 01/10/2012 0:00 01/10/ :00 02/10/2012 0:00 02/10/ :00 03/10/2012 0:00 03/10/ :00 04/10/2012 0:00 04/10/ :00 05/10/2012 0:00 05/10/ :00 06/10/2012 0:00 06/10/ :00 07/10/2012 0:00 07/10/ :00 08/10/2012 0:00 08/10/ :00 09/10/2012 0:00 09/10/ :00 10/10/2012 0:00 10/10/ :00 11/10/2012 0:00 11/10/ :00 Fecha

17 Temperatura ( C) COMPARACIÓN DE RESULTADOS Temperatura ambiental en el dormitorio 1, simulado con un archivo del clima y con un día de diseño. Temperatura del dormitorio (archivo del clima) Temperatura del dormitorio (día de diseño) Horas (h)

18 CONCLUSIONES Generar un solo día de diseño no refleja el comportamiento real del clima. Usar un archivo del clima es lo mas adecuado para la simulación energética. Es necesario un proceso de validación de los datos meteorológicos recolectados. Contar con estaciones meteorológicas que midan las variables mínimas para la simulación.

19 GRACIAS Juan José Natividad Alvarado Centro de Energías Renovables UNI WEB: Cer.uni.edu.pe Tel