{"id":1636,"date":"2020-07-07T08:44:32","date_gmt":"2020-07-07T06:44:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.atecyr.org\/blog\/?p=1636"},"modified":"2021-06-11T10:00:57","modified_gmt":"2021-06-11T08:00:57","slug":"reduccion-de-potencia-instalada-en-aerotermia-con-sistema-de-zonificacion-por-francisco-fernandez","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.atecyr.org\/blog\/2020\/07\/07\/reduccion-de-potencia-instalada-en-aerotermia-con-sistema-de-zonificacion-por-francisco-fernandez\/","title":{"rendered":"Reducci\u00f3n de potencia instalada en aerotermia con sistema de zonificaci\u00f3n por Francisco Fern\u00e1ndez"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/figure>
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Francisco Fern\u00e1ndez<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Doctor Ingeniero Industrial. Profesor ayudante doctor del Grupo de Energ\u00e9tica de la Universidad de M\u00e1laga (GEUMA)<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

La irrupci\u00f3n de la Aerotermia en los Edificios<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La Directiva 2009\/28\/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, relativa al uso de energ\u00eda procedente de fuentes renovables reconoce como energ\u00eda renovable, la energ\u00eda capturada por las bombas de calor, que es una m\u00e1quina t\u00e9rmica capaz de transferir calor desde un foco fr\u00edo a uno caliente. En el caso de la Aerotermia, se extrae calor de un entorno natural (aire) a trav\u00e9s del evaporador y se transfiere al interior del edificio a trav\u00e9s del condensador. El ciclo, al ser reversible, permite enfriar el fluido en el evaporador en modo refrigeraci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Actualmente, en los edificios residenciales de nueva construcci\u00f3n, est\u00e1 siendo la principal opci\u00f3n para cubrir las necesidades de ACS y climatizaci\u00f3n cumpliendo la contribuci\u00f3n de energ\u00eda renovable m\u00ednima que establece el RITE, sustituyendo as\u00ed a los captadores solares t\u00e9rmicos.<\/p>\n\n\n\n

El sistema de control zonificado en sistemas con aerotermia<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

De la misma forma que en una vivienda hay un interruptor para encender la luz de cada estancia, el concepto de zonificaci\u00f3n t\u00e9rmica<\/strong> permite, mediante un termostato en cada habitaci\u00f3n, poder controlar la temperatura de cada zona. El Real Decreto 1027\/2007 por el que se aprueba el RITE establece en su IT 1.2.4.5.4. que \u201cla zonificaci\u00f3n de un sistema de climatizaci\u00f3n ser\u00e1 adoptada a efectos de obtener un elevado bienestar y ahorro de energ\u00eda. Cada sistema se dividir\u00e1 en subsistemas, teniendo en cuenta la compartimentaci\u00f3n de los espacios interiores, orientaci\u00f3n, as\u00ed como su uso, ocupaci\u00f3n y horario de funcionamiento<\/em>\u201d. Seg\u00fan el art\u00edculo 15 del mismo, si la potencia nominal a instalar en generaci\u00f3n de calor o fr\u00edo est\u00e9 entre 5 y 70 kW, se requiere una memoria t\u00e9cnica que justifique el proyecto y, por lo tanto, la zonificaci\u00f3n t\u00e9rmica.<\/p>\n\n\n\n

El sistema no zonificado<\/strong> se basa en el control de la temperatura de una \u00fanica zona, de tal forma que esta temperatura se mantendr\u00e1 dentro del intervalo de confort. En cuanto al resto de zonas, aun estando bien dise\u00f1ada la red de conductos y elegida la potencia m\u00e1xima del equipo, si no presentan un perfil de carga parecido al de la zona de control (uso, orientaci\u00f3n, cargas t\u00e9rmicas, etc.), sus temperaturas pueden situarse fuera del rango del confort.<\/p>\n\n\n\n

Alternativamente a \u00e9stos, los sistemas zonificados<\/strong> se basan en el control independiente de la temperatura de cada una de las zonas. Para ello se instala un termostato en cada estancia que permite conocer la demanda t\u00e9rmica en cada una de ellas y seleccionar una temperatura de consigna independiente seg\u00fan las preferencias del usuario. De esta manera, cuando una zona alcanza la temperatura de consigna, \u00e9sta env\u00eda una se\u00f1al de control a la compuerta motorizada de la zona para que se cierre e interrumpa la impulsi\u00f3n del aire acondicionado.<\/p>\n\n\n\n

A continuaci\u00f3n, se muestra una imagen de una vivienda zonificada t\u00e9rmicamente, el sistema de control que combina en este caso el control de un fancoil multizona con suelo radiante y refrescante, en el que el sistema de producci\u00f3n es una bomba de calor.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 1. Vivienda residencial controlada con Acuazone.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Estudio de Simultaneidad para la reducci\u00f3n de potencia del equipo de producci\u00f3n<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Caso de Estudio. Vivienda plurifamiliar<\/p>\n\n\n\n

La vivienda, simulada con el software Trnsys 17 (ver figura 2), presenta cinco zonas climatizadas (Sal\u00f3n, cocina, oficina, dormitorio padres y dormitorio ni\u00f1os), con una superficie de 121 m2<\/sup>, y el resto se considerar\u00e1 una \u00fanica zona no acondicionada. Se han considerado los coeficientes globales de transferencia de calor l\u00edmites para muros y ventanas seg\u00fan el CTE.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 2. Representaci\u00f3n de la vivienda en 3D con mediciones.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Puesto que en un sistema zonificado no se combate la carga t\u00e9rmica de las zonas en las que no hay ocupaci\u00f3n, es importante determinar el perfil de uso de cada estancia (figura 3).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 3. Perfil de ocupaci\u00f3n de la vivienda.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Condiciones clim\u00e1ticas<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La vivienda es simulada en una ciudad representativa de las distintas zonas clim\u00e1ticas que establece el CTE en Espa\u00f1a (Figura 4).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 4. Mapa de las zonas clim\u00e1ticas en Espa\u00f1a seg\u00fan el CTE.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

C\u00e1lculo de cargas. Dimensionado de los equipos.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El dimensionado del equipo se realiza teniendo en cuenta que el rango de confort del usuario se establecer\u00e1 entre 22 y 24\u00baC<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

En un sistema no zonificado, la red de distribuci\u00f3n no dispone de ning\u00fan elemento que nos permita tratar por separado las necesidades de cada zona. As\u00ed, para asegurar la posibilidad de cubrir la carga punta en todos ellas, la potencia nominal del equipo debe tomarse igual o superior a la suma de cargas sensibles puntas de las zonas<\/em>, aun no siendo simult\u00e1neas.<\/p>\n\n\n\n

Por el contrario, en el sistema zonificado, la red de distribuci\u00f3n de aire dispone de compuertas motorizadas que permiten ajustar el aporte t\u00e9rmico del sistema a la demanda de cada zona por separado. De esta forma, el equipo debe dimensionarse teniendo en cuenta la m\u00e1xima carga sensible simult\u00e1nea de las zonas<\/em>, es decir, para cada paso de tiempo, se suman las cargas de todas las zonas y el equipo se dimensiona a partir del m\u00e1ximo anual para refrigeraci\u00f3n y calefacci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Estudio de Simultaneidad para la reducci\u00f3n de potencia del equipo de producci\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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[1] Bomba de Calor aerot\u00e9rmica para producci\u00f3n de aire
acondicionado, calefacci\u00f3n y agua caliente sanitaria
(Sistema compacto)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Resultados y Conclusiones<\/strong><\/p>\n\n\n\n

  • El porcentaje de reducci\u00f3n de la carga<\/strong> por simultaneidad var\u00eda:
    • Refrigeraci\u00f3n: entre 16-36%.<\/li><\/ul>
      • Calefacci\u00f3n: en ciudades m\u00e1s fr\u00edas se reduce menos del 9%, y en climas m\u00e1s templados se sit\u00faa entre 12-22%<\/li><\/ul><\/li>
      • Los beneficios de la reducci\u00f3n de potencia en t\u00e9rminos econ\u00f3micos y ambientales se resumen en:
        • Ahorro de hasta 1906 \u20ac<\/strong> en el coste de: Ud. exterior + acumulador + control box + mando + tubo de drenaje.<\/li><\/ul>
          • Reducci\u00f3n de hasta 1.95 kg de refrigerante<\/strong> y 4.1 Ton equiv. de CO2.<\/sub><\/li><\/ul><\/li><\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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