ASPECTOS ENERGÉTICOS Y AMBIENTALESEN SISTEMAS DE CALEFACCIÓN

DR. Ing. ROBERTO SANTANDER MOYA – DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICAUNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE

SISTEMAS DE CALEFACCIÓN Y REQUERIMIENTOS ENERGÉTICOS

• Según la Agencia Internacional de Energía las edificaciones consumen un 32% de la energía total (En término del consumo de energía primaria alrededor de un 40%)

• Espacios calefaccionados representan un 69% del total de la energía en hogares seguidosde un 11% para agua caliente sanitaria.

• En Grecia se consumen 10,2 MW-h energía térmica calefacción, producción agua calientecocina y 3,75 MW-h electricidad

REALIDAD MUNDIAL

REALIDAD NACIONAL (MINVU – ABRIL 2015)

• Consumo final sector Residencial – Público – Comercial 26% de la energía total.• Consumo Residencial 21% (79% del 26%)• Calefacción 56% - Agua Caliente 18% - Cocina 8%

Calefactores

NÚMERO DE SISTEMAS DE CALEFACCIÓN INSTALADOS Y TENDENCIAS DE USO DE COMBUSTIBLE EN EUROPA

NÚMERO DE SISTEMAS DE CALEFACCIÓN INSTALADOS Y TENDENCIAS DE USO DE COMBUSTIBLE EN EUROPA

EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO ENERGÉTICO ECONÓMICO Y AMBIENTALDE SISTEMAS DE CALEFACCIÓN: ESTUDIO DE CASO

ANÁLISIS COMPARATIVO DE CUATRO TIPOS DE SISTEMAS DE CALEFACCIÓN PARA GRECIA

COSTOS INICIALES DE EQUIPOS:

EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO ENERGÉTICO ECONÓMICO Y AMBIENTALDE SISTEMAS DE CALEFACCIÓN: ESTUDIO DE CASO

EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO ENERGÉTICO ECONÓMICO Y AMBIENTALDE SISTEMAS DE CALEFACCIÓN: ESTUDIO DE CASO

EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO ENERGÉTICO ECONÓMICO Y AMBIENTALDE SISTEMAS DE CALEFACCIÓN: ESTUDIO DE CASO

EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO ENERGÉTICO ECONÓMICO Y AMBIENTALDE SISTEMAS DE CALEFACCIÓN: ESTUDIO DE CASO

CONCLUSIONES:

• Aspectos económicos y ambientales deben ser considerados en todo análisis

• La localización juega un rol determinante.

• El cálculo de cargas térmicas y el número de horas de funcionamiento determinarála mejor solución.

• La distorsión en los precios finales de la energía tiene gran impacto.

CARACTERÍSTICAS DE EQUIPOS: SPLIT

• En climas con calentamiento moderado y necesidadesde enfriamiento bombas de calor son alternativa respectode una caldera.• Pueden reducir el gasto eléctrico en un 50% respectode equipos de resistencia eléctrica.• Diferencias entre equipos bien mantenidos y mal mantenidos pueden oscilar entre 10 % a 25% del consumo de energía.

VENTAJAS:Flexibilidad de operación – Puede operar con multisplitpara varias zonas – Ahorro de energía por causa que en cadazona hay termostato – no usan ductos (pérdidas en ductospueden alcanzar hasta 30% de energía)

DESVENTAJAS:Costos de instalación – operación sensible a una correctainstalación – sobredimensionamiento puede resultar enciclos cortos con desperdicio de energía – requiere drenado.

CÁLCULO ENERGÉTICO:

1926 horas de funcionamiento, ciclo de vida 14 años.

DESEMPEÑO DE BOMBAS DE CALOR ACOPLADAS A MOTORES DE COMBUSTIÓNINTERNA DE GAS:

PRINCIPIO DE OPERACIÓN:

Se provee a 7 zonas de edificación consistemas VRV para oficinas de 10000 sq2

DESEMPEÑO DE BOMBAS DE CALOR ACOPLADAS A MOTORES DE COMBUSTIÓNINTERNA DE GAS:

PROCESO DE MEDICIÓN PARA 10 MESES:

DESEMPEÑO DE BOMBAS DE CALOR ACOPLADAS A MOTORES DE COMBUSTIÓNINTERNA DE GAS:

SENSORES UTILIZADOS:

MOTOR UTILIZADO:

DESEMPEÑO DE BOMBAS DE CALOR ACOPLADAS A MOTORES DE COMBUSTIÓNINTERNA DE GAS:

RESULTADOS DE MEDICIONES:

DESEMPEÑO DE BOMBAS DE CALOR ACOPLADAS A MOTORES DE COMBUSTIÓNINTERNA DE GAS:

RESULTADOS DE MEDICIONES:

DESEMPEÑO DE BOMBAS DE CALOR ACOPLADAS A MOTORES DE COMBUSTIÓNINTERNA DE GAS:

RESULTADOS DE MEDICIONES:

MÁXIMOS POSIBLES:

DESEMPEÑO DE BOMBAS DE CALOR ACOPLADAS A MOTORES DE COMBUSTIÓNINTERNA DE GAS:

COSTOS OPERACIONALES

ESTUDIOS DE SISTEMAS HÍBRIDOS PARA BOILER, BOMBAS DE CALOR YRESISTENCIA ELÉCTRICA:

ESTUDIOS DE SISTEMAS HÍBRIDOS PARA BOILER, BOMBAS DE CALOR YRESISTENCIA ELÉCTRICA:

COSTOS DE INVERSIÓN DE SISTEMAS

ESTUDIOS DE SISTEMAS HÍBRIDOS PARA BOILER, BOMBAS DE CALOR YRESISTENCIA ELÉCTRICA:

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS CONSIDERADAS:

RESULTADOS DE SIMULACIÓN: