Dimensionado de una instalación geotérmica con bomba de calor geotérmica, para Calefacción y ACS
Enviado por alejandrodiemar • 21 de Diciembre de 2015 • Trabajo • 2.426 Palabras (10 Páginas) • 430 Visitas
MÁSTER UNIVERSITARIO OFICIAL EN ENERGÍAS RENOVABLES.
-ALEJANDRO DÍEZ MARTÍN-
ENUNCIADO
Tras la realización del máster le contratan como consultor en una empresa de servicios energéticos. El primer proyecto con el que te tienes que enfrentar se trata de la posible construcción en una granja escuela municipal en el término de Almazán, provincia de Soria. La granja ya está construida y dispone de todas las instalaciones donde habitan los animales.
El proyecto consiste en construir unas instalaciones donde puedan quedarse los alumnos a dormir y comer, de esta forma los visitantes podrán quedarse varias noches y las visitas vendrán de lugares más lejanos que actualmente.
La superficie disponible aún en la parcela es de 4 Ha. Se desean construir dos plantas, cada una de 160 m2, estando los dormitorios en la planta de arriba y el comedor y alguna sala adicional de reuniones en la planta baja. Además está proyectada también una piscina de 15x8 metros que tendrá uso todo el tiempo que sea posible al año.
Deberá proponer y justificar al menos 12 recomendaciones de ahorro y eficiencia energética, generación de electricidad, agua caliente, etc. El objetivo de esta construcción es conseguir el mayor ahorro posible o incluso llegar a ser sostenible en su totalidad para poder aportar a los visitantes una educación práctica sobre sostenibilidad y eficiencia energética.
Se debe presentar una valoración económica en la que se vean costos de las medidas planteadas y los ahorros relativos a la disminución del gasto de energía u otros factores que se puedan considerar.
PLANTEAMIENTO
1º- Proponer y justificar al menos 12 recomendaciones de ahorro y eficiencia energética, generación de electricidad, agua caliente, etc.
2º- Presentar una valoración económica en la que se vean costos de las medidas planteadas y los ahorros relativos a la disminución del gasto de energía u otros factores que se puedan considerar.
DATOS
-Edificación: Vivienda unifamiliar tipo de 150 m2 para 5 personas.
-Instalaciones: Suelo radiante, ventilación mecánica controlada con recuperador de calor y el estándar de aislamiento según CTE.
RESOLUCIÓN
1º- Dimensionar una instalación geotérmica para calefacción y ACS:
- Elegir un emplazamiento.
Se escoge como lugar de emplazamiento, una parcela del municipio de El Rosario en la Provincia de Santa Cruz de Tenerife, Islas Canarias.
- Calcular la demanda de ACS.
La demanda de energía calorífica se obtiene con la siguiente información previa, que habrá que evaluar en base mensual:
- Demanda de ACS de la vivienda, en litros o m3 por día.
En usos residenciales, la demanda depende del nivel de ocupación de las viviendas objeto del suministro, y éste debe estimarse a partir del número de dormitorios de cada vivienda y no del número de personas que la habitan en ese momento.
Sin embargo, en el enunciado se aclara que son cinco personas las que residen en la vivienda, con lo cual se tomará este dato como válido, al desconocer el número de dormitorios de la vivienda.
El consumo de ACS estimado se toma según el valor mínimo recomendado por el CTE para viviendas unifamiliares.
En viviendas unifamiliares la demanda mínima propuesta por el CTE es de 30 litros por persona y día a 60ºC, con lo que la demanda total diaria a dicha temperatura asciende a:
5 (personas) x 30 (litros / persona x día) = 150 litros / día
DACSdía = 150 l/día = 0,15 m3/día[pic 1]
- Temperatura final de calentamiento.
La temperatura final de acumulación se supone TACS=60ºC.
- Temperatura fría del agua de red.
Para el cálculo de la demanda energética mensual falta conocer los valores de temperatura media del agua de red. Para ello, se hace uso de las tablas suministradas en el Pliego del IDAE, por provincias.
[pic 2]
La demanda energética mensual para el mes i, DEmes,i, necesaria para calentar un volumen de agua Ddía, expresado en m3/día, se puede obtener mediante la expresión:
DEmes,i (kWh/mes)= 1,16 . 10-3 x Ddía x Ndías,i x Cp x ρ x (Tacs – Tred,i)
Donde:
Ndías,I es el número de días del mes i
Tred,I es la temperatura media del agua de red en el mes i
Tacs es la temperatura final de calentamiento del ACS = 60ºC
Cp es el calor específico del agua = 1 kcal/kg.ºC
ρ es la densidad del agua = 1.000 kg/m3
Los datos de entrada y salida se muestran en la siguiente tabla:
Mes | Tª agua red | Ddia a 60ºC (m3/día) | Nº días mes | Di (60ºC) (m3/mes) | DEi (60ºC) (kWh/mes) |
Enero | 8 | 0,15 | 31 | 4,65 | 199,58 |
Febrero | 9 | 0,15 | 28 | 4,20 | 175,39 |
Marzo | 11 | 0,15 | 31 | 4,65 | 183,40 |
Abril | 13 | 0,15 | 30 | 4,50 | 167,04 |
Mayo | 14 | 0,15 | 31 | 4,65 | 167,21 |
Junio | 15 | 0,15 | 30 | 4,50 | 156,60 |
Julio | 16 | 0,15 | 31 | 4,65 | 156,43 |
Agosto | 15 | 0,15 | 31 | 4,65 | 161,82 |
Septiembre | 14 | 0,15 | 30 | 4,50 | 161,82 |
Octubre | 13 | 0,15 | 31 | 4,65 | 172,61 |
Noviembre | 11 | 0,15 | 30 | 4,50 | 177,48 |
Diciembre | 8 | 0,15 | 31 | 4,65 | 199,58 |
Año | 54,75 m3 | 2.078,96 kWh |
[pic 3]
Luego, DEACSaño = 2.078,96 kWh
- Calcular la demanda de calefacción.
Para conocer la carga térmica de la vivienda se tiene en cuenta que contará de suelo radiante y ventilación mecánica controlada con recuperador de calor y el estándar de aislamiento será según CTE.
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