Repositorio Institucional de Documentos

Estado de la tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Documento 1. Memoria Autor: Fernando Monserrat Hernández Director de Proyecto: Belén Zalba Nonay Convocatoria: Septiembre 2010. 25 de Julio de 2010 2 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ INDICE i INTRODUCCIÓN ................................................................. 5 i.1. Motivación ....................................................................................... 5 i.2. Objetivos del proyecto .................................................................... 5 i.3. Estructura del proyecto.................................................................. 6 CAPITULO 1. Estado de la Tecnología. Eficiencia en ciclos de compresión de vapor. .............................................................. 8 1.1. Fundamentos básicos sobre el funcionamiento de los equipos de bomba de calor. ................................................................................... 8 1.2. Tipología de las Bombas de Calor. ............................................ 9 1.2.1. Tipología de bombas de calor según el tipo de foco externo ................. 9 1.2.2. Resumen de las Ventajas e Inconvenientes de utilizar aire o agua como foco externo ................................................................................................. 13 1.2.3. Tipología de la bomba de calor según su construcción. ...................... 14 1.2.4. Tipología de la bomba de calor según su funcionamiento. ................. 14 1.2.5. Tipología de los compresores en la bomba de calor. ........................... 14 1.3. Situación de la Bomba de Calor. .............................................. 17 1.3.1. En el Mundo ............................................................................................ 17 1.3.2. En Europa ............................................................................................... 18 1.3.3. En España ................................................................................................ 19 1.4. Eficiencia en ciclos de compresión de vapor. .......................... 20 1.5. Análisis de prestaciones en el mercado de los equipos de bomba de calor y enfriadoras. .............................................................. 21 1.5.1. Foco Externo Aire ................................................................................... 22 1.5.2. Foco Externo Agua ................................................................................. 23 1.6. Influencia de las condiciones climatológicas ambientales en la eficiencia de las bombas de calor. .................................................... 25 1.6.1. Foco Externo Aire ................................................................................... 25 1.6.2. Foco Externo Agua ................................................................................. 32 1.7. Conclusiones. .............................................................................. 39 3 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ 1.7.1. Conclusiones del estudio acerca de las prestaciones de los equipos de bombas de calor y enfriadoras en el mercado. (1.5). ......................................... 39 1.7.2. Conclusiones del estudio acerca de la influencia de las condiciones climatológicas ambientales en la eficiencia de la bomba de calor y equipos enfriadores. (1.6) ................................................................................................... 41 CAPITULO 2. Rendimiento estacional en equipos de bomba de calor42 . SPF (Seasonal performance factor) ........................ 42 2.1. Introducción ............................................................................... 42 2.2. Normas ........................................................................................ 43 2.2.1. SCOP de referencia (COP estacional) .................................................. 43 2.2.2. SEER de referencia (EER estacional) ................................................... 48 2.2.3. Otros Perfiles calculados por la Norma EN-14825 .............................. 50 2.3. Ejemplo Calculo SPF ................................................................ 54 2.4. Aplicación de la directiva 2009/28/CE – PANER 2010-2020. 55 2.5. Conclusiones. .............................................................................. 56 CAPITULO 3. Comparativa de la eficiencia de un sistema de bomba de calor frente a otro de enfriadora y caldera. .......... 57 3.1. Objetivos. .................................................................................... 57 3.2. Etapas del estudio ...................................................................... 57 3.3. Estudio de la eficiencia de la instalación de un sistema de bomba de calor frente a otro de enfriadora y caldera en un local de Teruel. ..................................................................................................... 58 3.3.1. Datos del local en Teruel ........................................................................ 58 3.3.2. Datos climáticos ...................................................................................... 60 3.3.3. Estimación de la demanda térmica horaria ......................................... 62 3.3.4. Selección de equipos ............................................................................... 67 3.3.5. Cálculos de COP estacional ................................................................... 73 3.3.6. Cálculo del COP/EER medio diario de la Bomba de calor ................ 78 3.3.7. Estudio económico .................................................................................. 84 3.4. Conclusiones del estudio. .......................................................... 87 4 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ CAPITULO 4. Conclusiones ..................................................... 90 4.1. Conclusiones del estudio acerca de las prestaciones de los equipos de bombas de calor y enfriadoras en el mercado. (1.5). ....... 90 4.2. Conclusiones del estudio acerca de la influencia de las condiciones climatológicas ambientales en la eficiencia de la bomba de calor y equipos enfriadores. (1.6) .................................................... 90 4.3. Conclusiones del rendimiento estacional y la directiva 2009/28/CE. ............................................................................................. 91 4.4. Conclusiones del estudio realizado sobre el edificio en Teruel.. .................................................................................................... 92 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................ 94 5 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ i INTRODUCCIÓN i.1. Motivación Los objetivos del PANER 2010-2020 (Plan de Acción Nacional de Energías Renovables), para 2020, es aumentar en un 90% los datos registrados para 2010 referentes a cuotas de energía procedente de recursos renovables para bomba de calor aerotérmica. En otras magnitudes, se estaría hablando de que habría que aumentar para 2020 al menos 4,9 ktep, lo que es lo mismo, 57 000 MWh. Dado que la Directiva Europea 2009/28/CE establece que las bombas de calor que tengan un SPF (Rendimiento Estacional, Seasonal performance factor) por encima de un determinado valor, consideran un porcentaje de la energía que aportan proveniente de fuente renovable. La motivación personal para la realización de este proyecto es seguir formándome en el campo de la climatización y poder aportar una documentación amplia del estado de las bombas de calor como tecnología, tanto a nivel nacional como internacional, también de la eficiencia en ciclos de compresión de vapor, y documentación acerca del SPF (Rendimiento Estacional, Seasonal performance factor), con la aplicación de éste aporte a un ejemplo de un local en Teruel donde se estudia la instalación de un sistema de bomba de calor aire – aire frente a un sistema enfriador aire – agua con caldera. Y como dichos sistemas están ayudando a cumplir los objetivos del PANER 2010-2020. i.2. Objetivos del proyecto El objetivo de este proyecto es hacer un estudio actual del estado de la bomba de calor y enfriadoras que utilizan el aire de la calle como foco externo, además de investigar sobre la documentación proporcionada por la Norma Europea EN 14825 acerca del SPF (Rendimiento Estacional del equipo) y proponer otros métodos de cálculo paralelos, aplicando todo lo estudiado en un ejemplo, en el cual se estudiará la instalación de dos sistemas de climatización. El primero, una bomba de calor y el segundo una unidad enfriadora para verano complementado con una caldera de condensación para suplir la demanda de invierno. En este estudio ejemplo se compararan ambos sistemas, entre otras cosas sus rendimientos, tanto estacionales como los obtenidos por medio de un estudio de la demanda horaria y del estudio de los datos climatológicos a lo largo de un día representativo de verano y otro representativo de invierno. Y de esta forma se podrá concretar si se está ayudando al PANER 2010- 2020 con la instalación de este tipo de sistemas. 6 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ i.3. Estructura del proyecto La presente memoria se estructura en los apartados que se describen a continuación: Capitulo 1. Estado de la tecnología. Eficiencia en ciclos de compresión de vapor. En el presente capitulo se presentan varios apartados; en el primero se explicarán algunos fundamentos básicos sobre el funcionamiento de la bomba de calor; en el segundo se recoge información acerca del uso del sistema de bomba de calor o enfriadora tanto a nivel nacional como internacional; también se muestra el actual estado de tecnología de estos sistemas. El tercer apartado, de carácter introductorio al tercer apartado, desarrollará los conceptos necesarios sobre eficiencia en ciclos de compresión de vapor. En el cuarto y último apartado se presenta un estudio actual referente a la eficiencia de las bombas de calor y enfriadoras, y en qué medida les afectan los datos climatológicos externos. Capitulo 2. Rendimiento Estacional en equipos de bomba de calor. SPF (Seasonal Performance Factor. En este segundo capítulo se presentará y se encuadrará la información referente al SPF (Coeficiente de prestación Estacional, Seasonal performance factor) encontrada en las normas europeas, y de la utilidad de este concepto en el marco energético. Capitulo 3. Comparativa de la eficiencia de un sistema de bomba de calor frente a otro de enfriadora y caldera de condensación. En este capítulo se desarrollará un ejemplo como aplicación a los anteriores capítulos. En dicho ejemplo se presentan varios apartados: En el primer apartado se analizará la demanda térmica horaria para un día representativo de verano y otro de invierno en un local de Teruel y se estudiarán los datos climatológicos correspondientes a dichos días. Esta aplicación se realizará sobre el mismo local para un uso de 24 horas y para un uso análogo al de unas oficinas. En el segundo apartado, dados los datos obtenidos del apartado anterior, se procederá a la selección de equipos para satisfacer dicha demanda térmica en el local para diferentes usos. Se realizara dicha selección de los equipos en base a dos opciones: La primera constará de una bomba de calor, que utiliza aire como foco externo y como foco interno, para satisfacer la demanda térmica de verano y de invierno; la segunda constará de una unidad enfriadora, que utiliza aire como foco externo y agua como foco interno, para satisfacer la demanda térmica de verano, estará complementada con una caldera de condensación para satisfacer la demanda térmica de invierno. 7 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Capitulo 4. Conclusiones. En este último apartado se recogen las conclusiones a las que se han llegado con el desarrollo de dicho proyecto, y los trabajos futuros que de él pueden derivar. 8 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ CAPITULO 1 Estado de la Tecnología. Eficiencia en ciclos de compresión de vapor. 1.1. Fundamentos básicos sobre el funcionamiento de los equipos de bomba de calor. Una bomba de calor es una máquina que transfiere el calor desde un foco frío (T f ) a otro caliente (T c ) utilizando una cantidad de trabajo (W), de acuerdo con el principio de Carnot de 1824. Los principales componentes de una bomba de calor son: El compresor: Máquina que comprime y desplaza al condensador el gas refrigerante aumentando su presión y temperatura. Funciona gracias al consumo de energía eléctrica. El condensador: Es un elemento intercambiador térmico donde el refrigerante condensa a una temperatura mayor que la del foco caliente cediéndole calor a éste. La válvula de expansión: La misión de este dispositivo es disminuir la presión del refrigerante, antes del paso por el evaporador. El evaporador: Es un elemento intercambiador térmico donde el refrigerante se evapora a una temperatura menor que la del foco frío, extrayendo calor del mismo. En la figura 1.1 se pueden observar los componentes una vez insertados en el ciclo; este ciclo llamado ciclo de compresión de vapor es la versión más simple que se puede dibujar del mismo, de forma que engloba sus cuatro elementos, antes descritos, más importantes. Figura 1.1 Ciclo de compresión de vapor y sus correspondientes componentes 9 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ El funcionamiento del ciclo de compresión de vapor mostrado en la figura 1.1 es un claro ejemplo del funcionamiento de un equipo de bomba de calor. Un esquema característico de una bomba de calor, cuya principal característica es que se puede utilizar tanto para suplir la demanda térmica en verano como en invierno, sería tal como muestra la figura 1.2. Para que dicha demanda pueda suplirse se necesitará un elemento que se encargue de cambiar el sentido del refrigerante, en este caso para revertir el sentido se utiliza una válvula de cuatro vías y dos posiciones. Con este sistema podremos suplir las demandas térmicas de invierno y verano cambiando el sentido del flujo de refrigerante. Figura 1.2. Ciclo de compresión. Bomba de Calor 1.2. Tipología de las Bombas de Calor. 1.2.1. Tipología de bombas de calor según el tipo de foco externo Las bombas de calor se clasifican en función de sus focos caliente y frio. Así pues, estas podrán ser Agua-Aire, Agua-Agua, Aire-Aire y Aire-Agua. Tomando como primer término el foco externo y como segundo el foco en el interior; así pues una bomba de calor Agua-Aire, el agua hace referencia al foco externo, y el aire al foco interior. 1.2.1.1. Foco externo: aire Una tipología que cada vez es más usada en todo el mundo es la de utilizar el aire de extracción del interior, mediante extractores y recuperadores de calor, para atenuar los picos de temperatura con los que llega el aire del exterior. Las ventajas e inconvenientes que conlleva el elegir un sistema con aire como foco externo frente a un sistema con agua como foco externo, son las enunciadas en la figura 1.3: Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Compresor Centrifugo potencias, tanto caloríficas como frigoríficas, generalm ente está entre 800 y 25000KW, este tipo de compresor se encuentra instalado en las bombas de calor que están destinadas a grandes hoteles o centros comerciales, además de usarse en enfriadoras de agua para muchos usos industriales. Como Tabla resumen d propone la siguiente tabla: Tipo de Compresor Alt ernativo Hermético AIRE Potencia (kW) <100 AGUA Potencia (kW) <150 Aplicación Uso Domestico Figura 1.15. Tabla Resumen acerca de las características de la bomba de calor en compresor Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración local en Teruel. Proyecto de fin de carrera . DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. Compresor Centrifugo : El rango de potencias, tanto caloríficas como frigoríficas, ente está entre 800 y 25000KW, este tipo de compresor se encuentra instalado en las bombas de calor que están destinadas a grandes hoteles o centros comerciales, además de usarse en enfriadoras de agua para muchos Como Tabla resumen d e lo explicado en los dos apartados anteriores, se ernativo Hermético Alternativo Semihermético Scroll Screw o tornillo 30-950 <450 300- 1600 30-1150 <500 300- 1600 Domestico Uso Industrial, oficinas, hospitales… Oficinas, sector terciario Uso Industrial Figura 1.15. Tabla Resumen acerca de las características de la bomba de calor en función del tipo de Figura 1.14. Bomba de calor con compresor tipo centrifugo. 16 . DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ e lo explicado en los dos apartados anteriores, se o tornillo Centrifugo 1600 1600 800- 25000 Industrial Uso Industrial función del tipo de Figura 1.14. Bomba de calor con compresor 17 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ 1.3. Situación de la Bomba de Calor. El principio de funcionamiento de las Bombas de Calor no es reciente. Sus orígenes provienen del establecimiento por Carnot en 1824, de los conceptos de ciclo y reversibilidad, y por la concepción teórica posterior de Lord Kelvin. Un gas evolucionaba cíclicamente, era comprimido y posteriormente expansionado, obteniendo frío y calor. El desarrollo de los equipos de refrigeración tuvo un rápido progreso, en aplicaciones como la conservación de alimentos y el aire acondicionado. Sin embargo las posibilidades de utilizar la otra fuente térmica, el calor o el frío y calor simultáneamente no se aprovecharon. Esto fue debido por una parte a las dificultades tecnológicas que presentaba la construcción de la Bomba de Calor y por otra al bajo precio de la energía, que hacía que ésta no fuera competitiva con los sistemas tradicionales de calefacción a base de carbón, fuel-oil o gas, que presentaban una clara ventaja en relación con sus costes. A finales de los años cincuenta se inició la expansión de la Bomba de Calor en Estados Unidos y su producción en serie, con la siguiente evolución en el número de ventas: 1954 (2.000 unidades), 1957 (10.000 unidades), 1963 (76.000 unidades). En Europa no se inicia su comercialización hasta 1970. Así, en 1973 se vendieron en Francia 600 Bombas de Calor de tipo doméstico y 7.000 unidades en 1977. En España en 1980, del orden de 2.500 unidades. En 1968 se realizó la primera instalación con Bomba de Calor a gas en Europa, en una pista polideportiva holandesa. La crisis del petróleo y el alza de los precios de los combustibles a partir de 1973, impulsó las investigaciones en nuevos equipos de alta eficiencia, además de cambiar el posicionamiento de los costes de calefacción, situación que benefició el desarrollo de la Bomba de Calor. A lo largo de estos años además de los cambios coyunturales que han propiciado el aumento de las ventas, las Bombas de Calor han tenido una evolución positiva desde el punto de vista tecnológico. En un principio, el desarrollo se centró en equipos reversibles aire-aire. En el momento actual la utilización de Bombas de Calor se justifica, además de por el ahorro energético que suponen, por su contribución a la reducción de las emisiones de CO2. Las Bombas de Calor consumen menos energía primaria que los medios tradicionales de calefacción. Sin embargo a nadie se le escapa que el efecto sobre el medio ambiente de las Bombas de Calor depende mucho de cómo se genere la energía eléctrica. Si la energía eléctrica proviene de fuentes como la hidroeléctrica ó eólica, es clara la reducción de las emisiones, pero incluso cuando la electricidad que alimenta las bombas es generada mediante centrales térmicas de combustibles fósiles, se demuestra que la reducción total de emisiones es importante. 1.3.1. En el Mundo El mayor despliegue de fabricantes de bomba de calor tiene lugar en Japón donde empresas como DAIKIN, fundada en 1924, fue el primer fabricante de equipos de aire 18 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ acondicionado en Japón. Empieza a fabricar Bombas de Calor en el año 1958. La fabricación de unidades Split fue uno de los mayores logros en ventas no solo en Japón sino en todo el Mundo. Visto el éxito de la fabricación de dichos equipos de aire acondicionado en seguida empresas japonesas competentes como pudieron ser Hitachi, Mitsubishi o Sanyo dedicadas íntegramente a la electrónica, se involucraron en el sector de la bomba de calor. Gracias a este despliegue masivo de producción de la bomba de calor, hoy en día Japón mantiene una gran ventaja, como se aprecia en la Figura 1.16, respecto a las otras potencias industriales como son China, USA o Europa. Japón 64% China 18% USA 12% Resto 3% Sur Europa 3% Figura.1.16. La producción de bomba de calor en el mundo. 1.3.2. En Europa En la Figura 1.16. se observa para Europa unos datos muy bajos, alrededor de un 3% en comparación con los otras potencias mundiales de la bomba de calor. Haciendo un análisis de ese 3% de bombas instaladas, se puede observar esta información recogida por el Heat Pump Centre de la AIE; donde se presenta a España como el país europeo donde más bombas de calor se instalan, seguido de Grecia e Italia con menos porcentaje de bombas de calor instaladas. Un tópico característico de esta grafica es que solo aparecen países mediterráneos; esto es debido a que el clima mediterráneo es el más recomendado para hacer un uso eficiente de la bomba de calor; aunque estos últimos años se ha impulsado en el centro y el norte de Europa las bombas de calor que utilizan como foco externo agua por medio de pozos y baterías enterradas en el terreno. International Heat Pump Status - Heat Pump Centre de la AIE. Grecia 28% Italia 27% Francia 4% España 41% Figura 1.17. Bombas de calor instaladas en el sur de Europa. International Heat Pump Status - Heat Pump Centre de la AIE. Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. 1.3.3. En España El numero de fabricantes de bomba de calor estudiado ascendió a 30 s computado 391 series con un total de 2707 modelos. Los datos proporcionados por el IDAE en su publicación de la bomba de calor, aseguran que España son fabricados en nuestro país, bien por empresas de capital extranjero. Figura 1.18. Bombas de calor fabricadas en España e Importadas Para ampliar la información suministrada para España, se p estimación estadística realizada por el IDAE y ENEBC acerca de las diferentes tipologías de bomba de calor instaladas en España. Se observa que las unidades más demandadas por el sector son las unidades Aire AIRE AGUA 20% AGUA AIRE 5% Figura 1.19. Tipologías de bomba de calor en España Como se recoge en la figura 1.20, dentro de los modelos aire las series fabricadas son equipos 14% restante lo configuran equipos multi Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración local en Teruel. Proyecto de fin de carrera . DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. El numero de fabricantes de bomba de calor estudiado ascendió a 30 s computado 391 series con un total de 2707 modelos. proporcionados por el IDAE en su publicación Documento técnico aseguran que el 56% de los modelos comercializados en España son fabricados en nuestro país, bien por empresas de capital nacional, bien por empresas de capital extranjero. Figura 1.18. Bombas de calor fabricadas en España e Importadas Para ampliar la información suministrada para España, se p estimación estadística realizada por el IDAE y ENEBC acerca de las diferentes tipologías de bomba de calor instaladas en España. Se observa que las unidades más demandadas por el sector son las unidades Aire - Aire con un 71 % de las instalaciones AIRE AIRE 71% AGUA AIRE AGUA AGUA 4% Bombas Calor en España Figura 1.19. Tipologías de bomba de calor en España Como se recoge en la figura 1.20, dentro de los modelos aire - las series fabricadas son equipos partidos (Split), el 20% son equipos compactos y el 14% restante lo configuran equipos multi -split. 56% 44% Equipos Fabricados En España Equipos Importados Documento Técnico de la Bomba de calor de IDAE y ENEBC Documento Técnico de la Bomba de calor de ID A E y ENEBC 19 . DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ El numero de fabricantes de bomba de calor estudiado ascendió a 30 s e han Documento técnico 56% de los modelos comercializados en empresas de capital nacional, bien por Para ampliar la información suministrada para España, se p ropone una estimación estadística realizada por el IDAE y ENEBC acerca de las diferentes tipologías de bomba de calor instaladas en España. Se observa que las unidades más Aire con un 71 % de las instalaciones . - aire el 66% de partidos (Split), el 20% son equipos compactos y el Documento Técnico de la Bomba de calor y ENEBC Documento Técnico de la Bomba de calor y ENEBC 20 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Compactas 20% Split 66% Multisplit 14% Figura 1.20. Porcentaje de series de bomba de calor según su construcción En los próximos años se estima que en España se amplíen las instalaciones de Bomba de calor que intercambia calor con el terreno (Agua- Agua con pozos, baterías enterradas). Actualmente en esta tipo de bombas de calor España es un mercado emergente que se consolidara en los años venideros. 1.4. Eficiencia en ciclos de compresión de vapor. La eficiencia de un equipo bomba de calor, tanto a nivel nacional como internacional, se le conoce como COP, Coefficient Of Performance o en español Coeficiente de prestación. El COP coeficiente de prestación, se define como el cociente entre la energía térmica cedida por el sistema (calor suministrado por la bomba de calor) y la energía consumida (por el compresor, ventiladores...). En un ciclo ideal de Carnot: ܥܱܲ ஼௔௟௘௙௔௖௖௜௢௡ ௜ௗ௘௔௟ =ܳሶ ஼ ܳሶ ஼ − ܳሶ ி =ܶܿ (ݏ ଶ − ݏ ଵ ) (ܶܿ − ݂ܶ)(ݏ ଶ − ݏ ଵ ) = ܶܿ ܶܿ − ݂ܶ ܧܧܴ ௜ௗ௘௔௟ = ܥܱܲ ோ௘௙௥௜௚௘௥௔௖௜ó௡ ௜ௗ௘௔௟ =ܳሶ ி ܳሶ ஼ − ܳሶ ி =݂ܶ (ݏ ଶ − ݏ ଵ ) (ܶܿ − ݂ܶ)(ݏ ଶ − ݏ ଵ ) = ݂ܶ ܶܿ − ݂ܶ Tc: Temperatura absoluta del foco caliente Tf: Temperatura absoluta del foco frío No es posible encontrar valores de rendimientos más altos que los ideales dado que trasgrediríamos el segundo principio de la termodinámica. No obstante, todos los procesos reales tienen alguna irreversibilidad, ya sea mecánica por rozamiento, térmica o de otro tipo; por tanto para estos equipos reales se calcula el COP, por medio de la Potencia calorífica y la potencia consumida (datos experimentales): ܥܱܲ = ܲ݋ݐ݁݊ܿ݅ܽ ݈ܿܽ݋ݎ݂݅݅ܿܽ ݏݑ݉݅݊݅ݏݐݎܽ݀ܽ ݌݋ݎ ݈݁ ܿ݋݊݀݁݊ݏܽ݀݋ݎ ܲ݋ݐ݁݊ܿ݅ܽ ܿ݋݊ݏݑ݉݅݀ܽ ݌݋ݎ ݈݁ ݁ݍݑ݅݌݋ Documento Técnico de la Bomba de calor de IDAE y ENEBC 21 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Así pues, algunos de los tipos de COP/ EER con más utilidad: COP/EER instantáneo El COP instantáneo es el que proporciona el equipo para unas condiciones de funcionamiento fijas. Este dato es el que habitualmente se proporciona en los catálogos técnicos de los fabricantes. Sin embargo, en el transcurso de una temporada de calefacción, las condiciones de temperatura exterior están variando constantemente. En consecuencia, el C.O.P. que proporciona el equipo también esta fluctuando, siguiendo las variaciones de la temperatura exterior. A fin de poder calcular el C.O.P. de cualquier equipo que esté funcionando en una instalación determinada, a lo largo de toda una temporada de calefacción debe procederse a calcular el C.O.P. estacional. Una de las ventajas principales de una bomba de calor es ser reversible, es decir, además de poder suministrar energía térmica en forma de calor, también ser capaz de absorber dicha energía térmica y mandarla para el exterior, lo que es lo mismo, refrigerar. La eficiencia de un equipo refrigerante o de forma similar, de una bomba de calor trabajando en verano, se le conoce como EER, Energy Efficiency Ratio, o en español Coeficiente de eficiencia frigorífica. El EER coeficiente de eficacia frigorífica, mide la eficiencia energética de la bomba de calor cuando funciona como equipo refrigerador, o la eficiencia energética de cualquier otro equipo de frio, como un aire acondicionado, una enfriadora de agua, etc. ܧܧܴ = ܲ݋ݐ݁݊ܿ݅ܽ ݀݁ ݎ݂݁ݎ݅݃݁ݎܽܿ݅ó݊ ܲ݋ݐ݁݊ܿ݅ܽ ܿ݋݊ݏݑ݉݅݀ܽ ݌݋ݎ ݈݁ ݁ݍݑ݅݌݋ Los tipos de EER, son similares a los de COP, pero en vez de hablar de potencia calorífica se habla de potencia de refrigeración. SPF Coeficiente de prestación estacional, Seasonal performance factor. El SPF medio estacional, es el rendimiento que más se aproxima a la realidad en una instalación durante un periodo de tiempo determinado. En el capítulo 2 del presente proyecto se ampliará toda la información sobre este concepto y se presentara un ejemplo. 1.5. Análisis de prestaciones en el mercado de los equipos de bomba de calor y enfriadoras. En el presente apartado, se ha realizado un estudio acerca de los valores de eficiencia instantánea (valores nominales) que presentan las bombas de calor y 22 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ enfriadoras en la actualidad. Además se ha incorporado una clasificación de dicha eficiencia en función de la tipología del compresor de la bomba de calor. Así pues, se presentarán dos vías, las bombas de calor cuyo foco externo es aire y las bombas de calor cuyo foco externo es agua. 1.5.1. Foco Externo Aire Las condiciones para las que se han calculado el estudio son: Refrigeración: Temperatura aire exterior: 35ºC bulbo seco. Temperatura aire interior: 27ºC/50% Humedad Relativa Calefacción: Temperatura aire exterior: 7ºC bulbo seco/ 6ºC bulbo húmedo Temperatura aire interior: 21ºC. 1.5.1.1. Refrigeración En la figura 1.21 se presentan los datos de eficiencia en refrigeración para distintos modelos de bomba de calor y enfriadora que condensan por aire. Figura 1.21. Gráfica que representa la eficiencia frigorífica frente a la potencia frigorífica en equipos de condensación por aire. 1.5.1.2. Calefacción En la figura 1.22 se presentan los datos de eficiencia en calefacción para distintos modelos de bomba de calor que evaporan por aire. 23 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Figura 1.22. Gráfica que representa la eficiencia en calefacción frente a la potencia calorífica en equipos de evaporación por aire. 1.5.2. Foco Externo Agua Las condiciones para las que se han calculado el estudio son: Refrigeración: Temperatura Agua Evaporador: entrada: 12°C - salida: 7°C. Temperatura agua Condensador: entrada: 30°C - salida: 35°C. Calefacción: Temperatura Agua Evaporador: entrada: 10°C - salida: 5°C. Temperatura Agua Condensador: entrada: 40°C - salida: 45°C. 1.5.2.1. Refrigeración En la figura 1.23 se presentan los datos de eficiencia en refrigeración para distintos modelos de bomba de calor y enfriadora que condensan por agua. 24 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Figura 1.23. Gráfica que representa la eficiencia en refrigeración frente a la potencia frigorífica en equipos de condensación por agua. 1.5.2.2. Calefacción En la figura 1.24 se presentan los datos de eficiencia en calefacción para distintos modelos de bomba de calor para bombas de calor que evaporan por agua. Figura 1.24. Gráfica que representa la eficiencia en calefacción frente a la potencia calorífica en equipos de evaporación por agua. 25 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ 1.6. Influencia de las condiciones climatológicas ambientales en la eficiencia de las bombas de calor. El presente apartado extiende las nociones del estudio realizado en torno a la influencia de la temperatura del foco externo en el rendimiento de la bomba de calor y unidad enfriadora. Este estudio se ha realizado teniendo en cuenta las tipologías de foco externo y para las diferentes bombas de calor y unidades enfriadoras utilizadas en el estudio del apartado 1.5. 1.6.1. Foco Externo Aire Las condiciones para las que se han calculado el estudio son: Refrigeración: Temperatura aire exterior: 35ºC bulbo seco. Temperatura interior: aire: 27ºC, agua: 7ºC. Calefacción: Temperatura aire exterior: 7ºC bulbo seco (6 ºC BH). Temperatura interior: aire: 21ºC, agua: salida condensador: 45ºC. 1.6.1.1. Refrigeración En la figura 1.26 se observa como varia la eficiencia de la bomba de calor y unidad enfriadora en función de la temperatura (30-43ºC) del aire exterior. Figura 1.26. Gráfica que representa la variación de la eficiencia frigorífica en función de la potencia frigorífica y la temperatura del aire exterior. Para poder analizar la gráfica más detenidamente, se ha procedido a realizar agrupaciones de las enfriadoras en función de su potencia de refrigeración y se han obtenido datos promedios de cada grupo, tanto del EER, del consumo y de la potencia de refrigeración a las temperaturas externas asignadas en el intervalo correspondiente de la tabla. 32 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ 1.6.2. Foco Externo Agua Las condiciones para las que se han calculado el estudio son: Refrigeración: Temperatura Agua Evaporador: entrada: 12°C - salida: 7°C. Temperatura agua condensador: entrada: 30°C - salida: 35°C. Calefacción: Temperatura Agua Evaporador: entrada: 10°C - salida: 5°C. Temperatura Agua Condensador: entrada: 40°C - salida: 45°C. 1.6.2.1. Refrigeración En la figura 1.34 se observa como varía la eficiencia de los equipos en función de la temperatura (35-50ºC) de salida del agua del condensador. Figura 1.34. Variación de la eficiencia frigorífica en función de la potencia frigorífica y la temperatura de salida del agua del condensador. Para poder analizar la gráfica más detenidamente, se ha procedido a realizar agrupaciones de las enfriadoras en función de su potencia de refrigeración y se han obtenido datos promedios de cada grupo, tanto del EER, del consumo y de la potencia de refrigeración a las temperaturas externas asignadas en el intervalo correspondiente de la tabla. 33 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Figura 1.35. Variación del EER de conjuntos de bombas de calor y enfriadoras agrupadas por su potencia en función de la temperatura de salida del agua del condensador. Rango de Potencias Refrigeración (kW) EER Ecuación de la recta regresión 35⁰C 40⁰C 45⁰C 50⁰C EER nominal 0-50 3,82 3,38 2,97 2,61 3,26 y = -0,4037x + 4,2034 50-100 4,26 3,68 3,16 2,69 3,65 y = -0,5224x + 4,7546 100-500 4,27 3,69 3,15 2,68 3,86 y = -0,5321x + 4,7775 500-750 4,44 3,86 3,29 2,77 4,26 y = -0,5587x + 4,9847 750-1000 4,67 4,05 3,46 2,92 4,66 y = -0,5828x + 5,235 1000-1250 4,80 4,16 3,58 3,06 4,79 y = -0,5779x + 5,3464 1250-1600 4,92 4,28 3,69 3,11 4,90 y = -0,6024x + 5,5076 Potencia de Refrigeración Figura 1.36. Variación de la potencia frigorífica de los conjuntos de bombas de calor y enfriadoras agrupadas por su potencia en función de la temperatura de salida del agua del condensador. 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 35 ⁰ C 40 ⁰ C 45 ⁰ C 50 ⁰ C EER Temperatura Salida del Condensador ⁰ ⁰⁰ ⁰ C EER- (0-50 Kw) EER- (50-100 Kw) EER- (100-500 Kw) EER- (500-750 Kw) EER- (750-1000 Kw) EER- (1000-1250 Kw) EER- (1250-1600 Kw) 0,00 200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00 1400,00 1600,00 35 ⁰ C 40 ⁰ C 45 ⁰ C 50 ⁰ C Potencia Refrigeración (Kw) Temperatura Salida del Condensador ⁰ ⁰⁰ ⁰ C Potencia Refrigeración- (0-50 Kw) Potencia Refrigeración- (50-100 Kw) Potencia Refrigeración- (100-500 Kw) Potencia Refrigeración- (500-750 Kw) Potencia Refrigeración- (750-1000 Kw) Potencia Refrigeración- (1000-1250 Kw) Potencia Refrigeración- (1250-1600 Kw) 34 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Rango de Potencias Refrigeración (Kw) Potencia Frigorífica (KW) 35⁰C 40⁰C 45⁰C 50⁰C Potencia nominal MEDIA 0-50 19,53 18,81 18,01 17,16 18,89 18,38 50-100 72,75 69,51 65,98 62,19 69,84 67,61 100-500 285,38 273,73 259,67 244,39 279,26 265,79 500-750 625,05 602,31 570,72 536,32 616,86 583,60 750-1000 877,99 849,55 811,11 767,62 878,06 826,57 1000-1250 1126,64 1089,91 1046,00 996,24 1126,64 1064,70 1250-1600 1434,50 1382,75 1333,00 1261,00 1434,50 1352,81 Figura 1.37. Variabilidad de la potencia frigorífica entre 35ºC y 50ºC del agua a la salida del condensador. Consumo Figura 1.38.Variación del consumo (kW) en función de la temperatura del agua a la salida del condensador. y = 29,32x - 37,647 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 160,00 180,00 200,00 Pref(35 ⁰ ⁰ ⁰ ⁰ C)-Pref(50 ⁰ ⁰ ⁰ ⁰ C) (KW) Equipos agrupados con su Pref (KW) Variabilidad de la Potencia de refrigeración entre 35 y 50 ⁰ ⁰⁰ ⁰ C 0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 35 ⁰ C 40 ⁰ C 45 ⁰ C 50 ⁰ C Potencia Consumo (Kw) Temperatura Salida del Condensador ⁰ ⁰⁰ ⁰ C Potencia Consumo- (0-50 Kw) Potencia Consumo- (50-100 Kw) Potencia Consumo- (100-500 Kw) Potencia Consumo- (500-750 Kw) Potencia Consumo- (750-1000 Kw) Potencia Consumo- (1000-1250 Kw) Potencia Consumo- (1250-1600 Kw) 35 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Rango de Potencias Refrigeración (kW) Consumo (kW) 35⁰C 40⁰C 45⁰C 50⁰C Consumo nominal MEDIA 0-50 5,04 5,50 6,00 6,54 5,72 5,77 50-100 17,22 18,97 20,96 23,15 19,50 20,07 100-500 68,09 75,55 83,91 93,31 72,71 80,21 500-750 141,83 157,45 175,20 195,60 147,07 167,52 750-1000 189,65 211,45 236,30 265,07 190,13 225,62 1000-1250 235,86 263,05 293,19 326,75 236,36 279,71 1250-1600 291,43 322,93 361,20 405,48 292,50 345,26 Así como la diferencia de potencias de refrigeración entre 50º y 35ºC aumenta con respecto a la potencia del equipo de enfriadora, también ocurre lo mismo con el consumo; no obstante la principal diferencia es que en este caso las rectas son crecientes, quiere decir que a mayor temperatura en el exterior, más energía consumirá el equipo. Figura 1.39. Variabilidad del consumo entre 35ºC y 50ºC del agua a la salida del condensador de los grupos de bombas de calor y enfriadoras. 1.6.2.2. Calefacción En la figura 1.40 se observa como varia la eficiencia de la bomba de calor en función de la temperatura (5-12ºC) de salida del agua del evaporador. y = 19,92x - 27,281 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 Pref(35 ⁰ ⁰ ⁰ ⁰ C)-Pref(50 ⁰ ⁰ ⁰ ⁰ C) (KW) Equipos agrupados con su Pref (KW) Variabilidad del consumo entre 35 y 50 ⁰ ⁰⁰ ⁰ C 36 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Figura 1.40. Variación de la eficiencia calorífica en función de la potencia calorífica y la temperatura de salida del agua del evaporador. Para poder analizar la gráfica más detenidamente, se ha procedido a realizar agrupaciones de las bombas de calor en función de su potencia de calefacción y se han obtenido datos promedios de cada grupo, tanto del COP, del consumo y de la potencia de calefacción a las temperaturas externas asignadas en el intervalo correspondiente de la tabla. Figura 1.41. Variación del COP de conjuntos de bombas de calor agrupadas por su potencia en función de la temperatura del agua a la salida del evaporador. 3,00 3,20 3,40 3,60 3,80 4,00 4,20 4,40 4,60 4,80 5,00 5⁰C 7⁰C 10⁰C 12⁰C COP Temperatura en Salida de Evaporador ⁰C COP - (0 - 50) kW COP - (50 - 100) kW COP - (100 - 250) kW COP - (250 - 500) kW COP - (500 - 750) kW COP-(750-1000) kW COP - (1000 - 1250) kW COP-(1250-1600) kW 37 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Rango de Potencias Calefacción (Kw) COP Ecuación de la recta regresión 5⁰C 7⁰C 10⁰C 12⁰C COP nominal 0-50 3,53 3,64 3,75 3,83 3,72 y = 0,1011x + 3,4372 50-100 3,97 4,21 4,43 4,73 4,20 y = 0,25x + 3,7092 100-250 3,99 4,22 4,45 4,73 4,17 y = 0,243x + 3,7404 250-500 3,63 3,89 4,03 4,22 3,79 y = 0,1913x + 3,4652 500-750 3,92 4,11 4,37 4,53 4,09 y = 0,2097x + 3,7085 750-1000 4,05 4,23 4,43 4,69 4,23 y = 0,2135x + 3,817 1000-1250 4,11 4,29 4,57 4,75 4,29 y = 0,2216x + 3,8767 1250-1600 4,21 4,41 4,63 4,87 4,39 y = 0,2202x + 3,9787 Potencia de Calefacción Figura 1.42. Variación de la potencia calorífica de conjuntos de bombas de calor agrupadas por su potencia en función de la temperatura del agua a la salida del evaporador. Rango de Potencias Calefacción (Kw) Rango de Potencias Calefacción (Kw) 5⁰C 7⁰C 10⁰C 12⁰C 0-50 20,18 21,35 22,71 23,85 50-100 63,51 69,49 73,14 76,62 100-250 148,29 155,14 164,33 179,45 250-500 365,92 389,19 416,87 444,54 500-750 589,85 599,54 657,14 718,00 750-1000 815,60 864,12 921,66 984,30 1000-1250 1086,50 1174,79 1222,32 1312,17 1250-1600 1290,50 1391,12 1471,81 1562,50 0,00 200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00 1400,00 1600,00 5 ⁰ C 7 ⁰ C 10 ⁰ C 12 ⁰ C Potencia Calefacción (Kw) Temperatura en Salida del Evaporador ⁰ ⁰⁰ ⁰ C Potencia Calefacción- (0-50 Kw) Potencia Calefacción- (50-100 Kw) Potencia Calefacción- (100-250 Kw) Potencia Calefacción- (250-500 Kw) Potencia Calefacción- (500-750 Kw) Potencia Calefacción- (750-1000 Kw) Potencia Calefacción- (1000-1250 Kw) Potencia Calefacción- (1250-1600 kW) 38 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Consumo Figura 1.43. Variación del consumo de conjuntos de bombas de calor agrupadas por su potencia en función de la temperatura del agua a la salida del evaporador. Rango de Potencias Calefacción (Kw) Consumo eléctrico (Kw) 5⁰C 7⁰C 10⁰C 12⁰C 0-50 5,70 5,81 6,03 6,17 50-100 16,15 16,29 16,38 16,47 100-250 37,68 38,01 38,37 38,72 250-500 100,46 101,98 103,55 105,08 500-750 151,31 153,68 156,12 159,38 750-1000 202,00 205,17 208,23 210,50 1000-1250 265,67 269,68 274,11 277,83 1250-1600 308,25 314,34 318,11 323,00 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 350,00 5 ⁰ C 7 ⁰ C 10 ⁰ C 12 ⁰ C Consumo Electrico (Kw) Temperatura en Salida del Evaporador ⁰ ⁰⁰ ⁰ C Consumo- (0-50 Kw) Consumo- (50-100 Kw) Consumo- (100-250 Kw) Consumo- (250-500 Kw) Consumo- (500-750 Kw) Consumo- (750- 1000 Kw) Consumo- (1000- 1250 Kw) Consumo- (1250- 1600 kW) 39 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ 1.7. Conclusiones. 1.7.1. Conclusiones del estudio acerca de las prestaciones de los equipos de bombas de calor y enfriadoras en el mercado. (1.5). En la siguiente tabla se recogen los datos de las gráficas 1.21, 1.22, 1.23, 1.24. Alternativo Hermético Scroll Screw AIRE Potencia(kW) <100 <450 300-1600 COP 2.25~3 2.25~3 3~3.5 EER 2~2.5 2~3 2.25~3.25 AGUA Potencia(kW) <150 <500 300-1600 COP 3.25~4.25 3.5~4.5 3.5~5 EER 3~3.5 3~4.75 3.25~5.25 Aplicación Uso Domestico (en extinción) Oficinas, sector terciario Uso Industrial Figura 1.25. Cuadro resumen de los datos recogidos en las gráficas 1.21, 1.22, 1.23, 1.24.  Una de las conclusiones que se sacan de las gráficas, es que generalmente conforme mayor potencia suministren los equipos mayor rendimiento tienen éstos; es decir, tendrá mayor rendimiento una instalación al poner un equipo de mayor potencia que dos o más de potencia menor.  La fabricación de bombas de calor o enfriadoras con compresor Semihermético alternativo se ha extinguido dado que los rendimientos, que se alcanzaban con estas tipologías, se han visto superados por los equipos que utilizan compresor tipo scroll y tipo tornillo. Por tanto éstos últimos actúan de equipos sustitutivos de los equipos con compresor semihermético alternativo.  Una de las conclusiones más evidentes es que, generalmente, el rendimiento en los equipos de condensación por agua es mayor que el rendimiento de condensación del aire. Esto es debido principalmente a que la temperatura del agua es menor (~15ºC) que la del aire (~35ºC) con lo que los equipos que condensan con agua necesitaran menos salto de Temperaturas que los que condensan con aire, y por tanto consumen menos potencia, lo que implica que con los equipos que condensan con agua tengan mejores rendimientos que los de aire. 40 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ  No solo los rendimientos de los equipos que condensan por agua son mejores por tener temperaturas menores y más estables que los de condensan por aire, sino también influye en un aumento de consumo por parte de la maquina que condensa por aire, el hecho de que el volumen de un gas es mayor en los saltos de presión. Es decir, los consumos en función del caudal suministrado son menores al transportar agua que al transportar aire.  Potencias y rendimientos: Alternativo < Scroll < Screw. Los compresores alternativos abarcan las potencias menores seguidos de los Scroll, sin embargo para grandes potencias sobretodo en aplicaciones industriales, los compresores tornillo o Screw son los más utilizados. En general los compresores alternativos son los que menos rendimiento dan, seguidos por los Scroll y los de tipo tornillo o Screw, donde estos últimos, como se ve en las gráficas, dan mayores rendimientos que el resto de compresores. 41 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ 1.7.2. Conclusiones del estudio acerca de la influencia de las condiciones climatológicas ambientales en la eficiencia de la bomba de calor y equipos enfriadores. (1.6) En equipos con agua como foco externo, se alcanzan mayores rendimientos en general que en los equipos con aire. En la figura 1.44 se recogen los datos conclusivos para las dos tipologías de equipos a las temperaturas siguientes: Para Aire: Temperaturas de 35ºC como mínima y de 40ºC como máxima en el aire como foco exterior en refrigeración y de 5ºC y 10ºC para calefacción. Para Agua: Las mismas temperaturas, pero la temperatura que se toma para el foco exterior es a la salida del condensador en refrigeración y a la salida del evaporador en calefacción. Figura 1.44. Cuadro resumen. Influencia de la temperatura del foco externo en la eficiencia de una bomba de calor y enfriadora. Se observa claramente que las bombas de calor y enfriadoras que utilizan agua como foco exterior, alcanzan rendimientos muy superiores a los equipos que utilizan aire para las temperaturas seleccionadas. TemperaturaºC en el foco exterior EER (Aire) - EER (Agua) COP (Aire) - COP (Agua) 35ºC 40ºC 5ºC 10ºC Aire 2,3 - 3 2 – 2,7 2,3 – 2,8 2,7 – 3,1 Agua 3,7 – 4,9 3,3 - 4,25 3,55 – 4,2 3,75 – 4,65 48 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ 2.2.2. SEER de referencia (EER estacional) Del mismo modo que calculamos el COP estacional se calcula el EER estacional, pero con distintas tablas en función de las condiciones externas. DCBA on EER D EER C EER B EER A SEER +++ =1 A, B, C, D: Hacen referencia a factores de ponderación, los cuales indican en la siguiente tabla el porcentaje de utilización al año del equipo a esa capacidad. EER A , EER B , EER C y EER D son los valores de EER determinados para las correspondientes capacidades en las condiciones de temperatura definidas. Indice de carga parcial % Factor ponderación A 100% 4% B 75% 26% C 50% 40% D 25% 30% Unidades Aire-aire Indice de carga parcial % Outdoor air dry bulb temperature (°C) Indoor air dry bulb (wet bulb) temperatures (°C) A 100% 35 27(19) B 75% 30 27(19) C 50% 25 27(19) D 25% 20 27(19) 49 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Unidades Agua-aire Indice de carga parcial % Outdoor heat exchanger Indoor heat exchanger Cooling tower or water loop application Inlet / outlet water temperatures (°C) Ground water application Inlet / outlet water temperatures (°C) Air dry bulb (wet bulb) temperatures (°C) A 100% 30 / 35 15 / 20 27(19) B 75% 26 / * 15 / * 27(19) C 50% 22 / * 15 / * 27(19) D 25% 18 / * 15 / * 27(19) Unidades Aire-agua Indice de carga parcial % Outdoor heat exchanger Indoor heat exchanger air dry bulb temperature (°C) Fan coil application Inlet / outlet water temperatures (°C) Cooling floor application Inlet / outlet water temperatures (°C) A 100% 35 12 / 7 23 / 18 B 75% 30 * / 7 * / 18 C 50% 25 * / 7 * / 18 D 25% 20 * / 7 * / 18 50 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Unidades Agua-agua Torre refrigeración y suelo- Fancoils y Suelo radiante Indice de carga parcial % Outdoor heat exchanger Indoor heat exchanger Cooling tower application Inlet / outlet water temperatures (°C) Ground water application Inlet / outlet water temperatures (°C) Fan coil application Inlet / outlet water temperatures (°C) Cooling floor application Inlet / outlet water temperatures (°C) A 100% 30 / 35 15 / 20 12 / 7 23 / 18 B 75% 26 / * 15 / * * / 7 * / 18 C 50% 22 / * 15 / * * / 7 * / 18 D 25% 18 / * 15 / * * / 7 * / 18 Mar- Fancoils y Suelo radiante Indice de carga parcial % Outdoor heat exchanger Indoor heat exchanger Inlet / outlet brine temperatures (°C) Fan coil application Inlet / outlet water temperatures (°C) Cooling floor application Inlet / outlet water temperatures (°C) A 100% 0 / -3 12 / 7 23 / 18 B 75% 0/* * / 7 * / 18 C 50% 0/* * / 7 * / 18 D 25% 0/* * / 7 * / 18 2.2.3. Otros Perfiles calculados por la Norma EN-14825 La presente norma también proporciona una estimación de los coeficientes de ponderación y temperaturas equivalentes a carga parcial para otros perfiles climáticos, aparte del europeo que ya se ha revelado en los apartados anteriores del presente capítulo. Para determinar el SEER / SCOP de una bomba calor reversible, conviene considerar el SEER igual al de un unidad equivalente que únicamente proporciona refrigeración y el SCOP como equivalente al de una bomba de calor que únicamente proporciona calefacción 51 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Europa puede estar considerada como una región y puede estar dividida en cuatro zonas, como sigue: Zona septentrional: Estonia, Finlandia, Islandia, Noruega y Suecia; Zona central: Austria, Bulgaria, la República checa, Dinamarca, Alemania, Hungría, Letonia, Lituania, Luxemburgo, Polonia, Rumania, Eslovaquia, Eslovenia y Suiza; Zona meridional: Chipre, Grecia, Italia (en el sur de Roma), Malta y España (del sur); Zona marítima: Bélgica, Francia, Irlanda, Italia (en el norte de Roma), Países Bajos, España (del norte) y el Reino Unido. Los coeficientes de ponderación y las temperaturas a carga parcial son dados más abajo para Europa y las cuatro diferentes zonas para el cálculo del SEER de un acondicionador de aire a condensación por aire. SEER para unidades aire-aire para Europa SEER (Perfil climático medio europeo) Indice de Carga Parcial % Temperaturas ºC Coeficientes de Ponderación 100 35 3 % 75 30 33 % 50 25 41 % 25 20 23 % SEER para unidades aire-aire por zona climática a) SEER – Área SUR Indice de Carga Parcial % Temperaturas ºC Coeficientes de Ponderación 100 35 14% 75 30 40% 50 25 33% 25 20 13% b) SEER – Area MARITIMA Indice de Carga Parcial % Temperaturas ºC Coeficientes de Ponderación 100 30 13% 75 26 27% 50 23 35% 25 18 25% 52 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ c) SEER – Area CENTRAL Indice de Carga Parcial % Temperaturas ºC Coeficientes de Ponderación 100 30 1% 75 26 20% 50 22 47% 25 17 32% d) SEER – Area NORTE Indice de Carga Parcial % Temperaturas ºC Coeficientes de Ponderación 100 26 2% 75 23 20% 50 20 46% 25 16 32% Los coeficientes de ponderación y las temperaturas a carga parcial son dados más abajo para Europa y las cuatro diferentes zonas para el cálculo del SCOP de un acondicionador de aire a condensación por aire. SCOP para unidades aire/aire para Europa SCOP para unidades aire/aire por zona climática a) SCOP – Area SUR Temperaturas ºC Indice de Carga Parcial % Coeficientes de ponderación -2 140 9% 2 100 34% 7 60 42% 12 35 15% b) SCOP – Area MARITIMA Temperaturas ºC Indice de Carga Parcial % Coeficientes de ponderación -7 120 7% -2 100 29% 2 75 39% 7 50 25% SCOP Temperaturas ºC Índice de Carga Parcial % Coeficientes de ponderación -7 155 24% 2 100 50% 7 55 22% 12 20 4% 53 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ c) SCOP – Area CENTRAL Temperaturas ºC Indice de Carga Parcial % Coeficientes de ponderación -12 130 46% -7 100 43% -2 80 10% 7 55 1% d) SCOP – Area NORTE Temperaturas ºC Indice de Carga Parcial % Coeficientes de ponderación -12 100 24% -7 80 23% -2 60 27% 2 40 26% 54 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ 2.3. Ejemplo Calculo SPF Ejemplo calculo SCOP (COP estacional) Aplicación de una bomba a calor aire / agua utilizada para suelo radiante. Potencia a la temperatura de dimensionamiento (2ºC 10,9 kW (Condición A) Potencia a temperatura baja (-7ºC) 8,77 kW Los índices de carga parcial y las condiciones para un intercambiador térmico exterior y un intercambiador térmico interior pueden ser determinados a partir de la Tabla correspondiente a suelo radiante para bomba aire/agua en el apartado anterior. La potencia en las condiciones B, C y D es determinada multiplicando la potencia en la condición A por el índice de carga parcial para la condición dada. El consumo es el del equipo a la temperatura de aire exterior que se indica y multiplicado por el índice de carga parcial correspondiente. Para hallar el COP de C se procede del siguiente modo: Evaporador Condensador Índice de carga parcial Capacidad calorífica Consumo COP Factores de ponderación Aire Exterior o C Salida Agua o C A 2 35 100% 10,90 3,45 3,16 50% B 7 35 55% 6,00 1,26 4,76 22% C -7 35 155% 16,90 11,77 1.44 24% Capacidad Calorífica Bomba Calor 8,77 3,64 2,41 Capacidad eléctrica Calentad or 8,13 8,13 1,00 D 12 35 20% 2,18 0,44 4,95 4% Q (-7) capacidad calorífica del equipo a baja temperatura 8.77 kW Q (2) capacidad calorífica del equipo a temperatura de dimensionamiento 10.90 kW X = Q (-7)/ Q (2), X = 8,77/10,90 X = 0,8 0.8 < 1.55 COP c = 1,55/(X/cop(-7) +1,55-X) COP c = 1,55/(0,8/2,41 + 1,55 – 0,8) COP c = 1,44 SCOP on = 1/ (0.5/3,16 + 0,22/4,76 + 0,24/1,44 + 0,04/4,95) SCOP on = 2,63 55 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Calculo de SEER on Cálculos similares a los anteriores pueden ser usados para determinar el SEER usando tablas y formulas definidas en el apartado anterior. 2.4. Aplicación de la directiva 2009/28/CE – PANER 2010- 2020. El SPF o coeficiente de prestación estacional, dada su representatividad de la eficiencia real del equipo, enseguida tuvo utilidad como herramienta en las normas y directivas europeas. En la directiva 2009/28/CE se detalla lo siguiente referido a la bomba de calor y las energías renovables: Balance energético de las bombas de calor La cantidad de energía aerotérmica, geotérmica o hidrotérmica capturada por bombas de calor que debe considerarse energía procedente de fuentes renovables a los efectos de la presente Directiva, ERES, se calculará de acuerdo con la fórmula siguiente: ERES = Qusable * (1 – 1/SPF), Siendo, Qusable : el calor útil total estimado proporcionado por bombas de calor conformes a los criterios mencionados en el artículo 5, apartado 4, aplicada como sigue: solo se tendrán en cuenta las bombas de calor para las que SPF > 1.15 * 1/η, SPF : el factor de rendimiento medio estacional estimativo para dichas bombas de calor. η: el cociente entre la producción total bruta de electricidad y el consumo primario de energía para la producción de electricidad, y se calculará como una media de la UE basada en datos de Eurostat. Esta información es válida en caso de que el equipo supere las expectativas ya que de esta manera se estará ayudando al PANER 2010-2020. Los objetivos del PANER 2010-2020 (Plan de Acción Nacional de Energías Renovables), para 2020, es aumentar en un 90% los datos registrados para 2010 referentes a cuotas de energía procedente de recursos renovables para bomba de calor aerotérmica. En otras magnitudes, se estaría hablando de que habría que aumentar para 2020 al menos 4,9 ktep, lo que es lo mismo, 57 000 MWh. 56 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Por tanto el tener un equipo que proporcione valores altos de SPF estará colaborando con el PANER 2010-2020. Es clara la importancia del SPF tras la aplicación a dicha directiva. 2.5. Conclusiones. La Directiva 2009/28/CE establece en su ANEXO VII, que las bombas de calor con un SPF por encima de un límite establecido por el cociente entre la producción total bruta de electricidad y el consumo primario de energía para la producción de electricidad (Calculado como una media de la UE basada en datos de Eurostat). Trascendiendo los conocimientos que han resultado del análisis y estudios realizados, se puede ampliar la información hacia lo propuesto en el anexo de la correspondiente directiva puntualizando que, calculando el cociente entre la producción total bruta de electricidad y el consumo primario de energía para la producción de electricidad como una media de la UE, se obtiene un dato virtual para Europa. No obstante, no todos los cocientes de producción energética son iguales en cada país. Por tanto, para una discriminación en la aplicación de esta directiva, países de diferentes rendimientos de producción energética, podrían considerar valores de SPF (rendimiento estacional) diferentes, aun tratándose del mismo equipo de bomba de calor. Visto esto, aquellos países que tengan mayor rendimiento en la producción energética, menor será el límite de SPF para considerar que la energía que se utiliza proviene de fuente renovable. Esta medida tomada, beneficia a España dado que su rendimiento en producción energética es más bajo que el de la media de los países Europeos y al aprobarse esta directiva, España es considerada con el rendimiento de producción energética medio europeo. Dado que los objetivos del PANER 2010-2020 (Plan de Acción Nacional de Energías Renovables), para 2020, es aumentar en un 90% los datos registrados para 2010 al utilizar sistema Bomba de Calor de SPF alto, según la Directiva 2009/28/CE que establece que las bombas de calor de SPF alto se puede considerar su consumo proveniente de fuente renovable, se está colaborando con el PANER 2010-2020. 57 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ CAPITULO 3 Comparativa de la eficiencia de un sistema de bomba de calor frente a otro de enfriadora y caldera. 3.1. Objetivos. El objetivo marcado para la realización de este estudio es determinar qué sistema de climatización es más eficiente para un local y clima determinado. Para ello se ha propuesto comparar, las siguientes alternativas como sistemas de climatización: Bomba de Calor Enfriadora Aire/Agua + Caldera Para comparar dichas alternativas se utilizará una metodología novedosa en la que compararemos: COP diario medio COP estacional (Norma EN 14825) {tomando el perfil climático medio europeo} El local elegido se encuentra en Teruel (Zona D2). Dicho local está destinado a un uso horario análogo al de unas oficinas, con horario de apertura desde las 8:00- 9:00 y con horario de cierre en torno a las 21:00. No obstante también se procederá a realizar el estudio para un local con un uso de 24 horas. 3.2. Etapas del estudio En este apartado se expone un índice en etapas acerca del procedimiento que se ha seguido para realizar el estudio. I. Planificación del estudio II. Reunir los datos del edificio referentes a su uso, localización, demanda total, caudales de ventilación. III. Recopilación de datos climáticos de la localización del edificio. IV. Estimación de la Demanda Térmica cada hora en el edificio. V. Realizar un análisis de selección de Bomba de Calor VI. Elegir el equipo enfriador y la Caldera VII. Calcular COP/EER estacional de Bomba de Calor y Enfriadora VIII. Calcular COP/EER diario de Bomba de Calor y Enfriadora IX. Análisis Económico de las alternativas X. Resultados XI. Conclusiones 64 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Figura 3.8. Distribución de la demanda térmica horaria en el día representativo de invierno para el edificio con un uso análogo al de una oficina 3.3.3.2. Edificio con un uso de 24 horas Figura 3.9.Variación de la demanda térmica horaria en el día representativo de invierno en el edificio 24 horas. 0 20 40 60 80 100 120 140 Demanda Térmica INVIERNO (kW) Demanda térmica en INVIERNONhoraria en edificio oficinas Ventilación kW Transferencia Conducciónconvección kW 0 20 40 60 80 100 120 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Demanda Térmica Invierno (W/m2) Demanda Térmica Invierno 65 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Figura 3.10. Variación de la demanda térmica horaria en el día representativo de verano en el edificio 24 horas. Figura 3.11. Distribución de la demanda térmica horaria en el día representativo de verano para el edificio 24 horas 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Demanda Térmica Verano (W/m2) Demanda Térmica Verano 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Demanda Térmica VERANO (kW) Demanda térmica en VERANO horaria en edificio 24h Ocupantes kW Ventilación kW Otras Cargas kW Iluminación kW Transmisión solar kW Transmisión Conducciónconvección kW 66 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Figura 3.12. Distribución de la demanda térmica horaria en el día representativo de invierno en el edificio 24 horas. 0 20 40 60 80 100 120 140 Demanda Térmica INVIERNO (kW) Demanda térmica en INVIERNO horaria en edificio 24h Ventilación kW Transmisión conducciónconvección kW 67 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ 3.3.4. Selección de equipos Los equipos se seleccionarán en función de las cargas globales térmicas del edificio que se adjuntan en el apartado 3.3.1. Figura 3.13. Demanda térmica en función de la temperatura 3.3.4.1. Edificio con el uso análogo al de una oficina. Selección de Bomba de Calor La bomba de calor se seleccionara en función de nuestras necesidades caloríficas y frigoríficas. Figura 3.14. Variedad de las prestaciones en términos de potencia de las diferentes bombas de calor en función de la temperatura para el edificio de uso análogo al de una oficina. 68 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ La diferencia base se establece en +4 ºC dado que para un uso de oficina y dicho clima es lo más adecuado. Entonces se seleccionará una de las dos bombas de calor que más se ajusten a la demanda, en este caso la RPF-IPF 650 y 720. Ahora se comprueban que dichas bombas aporten la demanda exigida para refrigeración. Figura 3.15. Variación de las prestaciones, en refrigeración, en términos de potencia en función de la temperatura exterior de las bombas de calor seleccionadas para el edificio con uso análogo al de una oficina. Se selecciona la bomba de calor 720 que a la temperatura máxima de diseño cubre la demanda solicitada calculada para esa temperatura. Potencias Caloríficas B.C 320 B.C 360 B.C 420 B.C 485 B.C 540 B.C 600 B.C 650 B.C 720 B.C 840 B.C 960 Temp Ext kW ºC 57,3 64,6 80,7 88,2 96,4 107,4 117,9 128,4 156,4 176,3 -5 61,3 69,1 86,1 94,1 102,8 114,6 125,7 136,9 166,9 188,1 -2,5 65,6 73,8 91,8 100,4 109,6 122,2 134 145,9 177,8 200,4 0 69,9 78,7 97,6 106,7 116,6 129,9 142,3 155 188,9 212,9 2,5 76,3 85,9 107,3 117,3 128,1 142,8 155,9 169,8 206,9 233,2 6 84,3 94,9 117 127,9 139,7 155,7 170 185,2 225,7 254,4 10 Potencias Frigoríficas B.C 320 B.C 360 B.C 420 B.C 485 B.C 540 B.C 600 B.C 650 B.C 720 B.C 840 B.C 960 Temp Ext kW ºC 74.4 83.9 104.8 115.2 127.5 141.8 154.1 166.4 192.6 212.9 35 67.2 75.7 95 104.7 115.6 128.2 138.5 149.5 173.2 191.4 45 65.1 73.4 91.9 101.3 111.8 123.8 133.6 144.2 171.3 184.7 48 El procedimiento de selección se resume en que primero debemos seleccionar las bombas de calor capaces de cubrir la de invierno pues partimos de ahí para 69 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ seleccionar la bomba de calor, la B.C 720 y la 650 que nos proporcionan una potencia calorífica capaz de satisfacer la demanda de invierno. El segundo paso es comprobar que las mismas bombas de calor nos proporcione la potencia frigorífica capaz de satisfacer la demanda de verano. Se observa en la tabla de selección, que la bomba de calor B.C 720 elegida anteriormente es la adecuada. Los datos técnicos de los equipos elegidos se proporcionan en el Anexo E. Selección de Enfriadora Se ha decidido elegir como segunda opción una enfriadora aire/agua para refrigerar en verano. Se procede del mismo modo que en el caso de la bomba de calor para verano. Demanda Frigorífica 480 600 640 720 840 960 Temperatura exterior Demanda Frigorífica kW ºC kW 54,16 101,3 126,6 146,1 161,6 192,3 215,1 29 54,16 135,4 98,1 122,6 141,6 156,7 186,3 208 32 135,4 216,7 94,9 118,5 136,7 151,3 180,2 200,9 35 216,7 298 91,6 114,3 131,7 145,9 174 194 38 298 352,1 89,4 111,4 128,3 142,4 169,9 189,3 40 352,1 460,5 84,8 105,4 121,2 134,7 161,6 180,2 44 460,5 568,9 73,2 87,7 101,7 113,2 153,4 171,2 48 568,9 Figura 3.16. Variación de las prestaciones, en términos de potencia, de los distintos tipos de unidades enfriadoras. Selección de la unidad enfriadora para el edificio con uso análogo al de una oficina. Para ello se escoge una enfriadora Hidropack WE 720. 70 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Selección de Caldera Al igual que en la enfriadora se elegirá una caldera que satisfaga la demanda de calefacción. En este caso se escoge una caldera de condensación Viessmann VitoCrossal 200 (44-175 kW) Anexo E. 3.3.4.2. Edificio con un uso de 24 horas. Selección de Bomba de Calor La bomba de calor se seleccionará en función de nuestras necesidades caloríficas y frigoríficas. Se procede del mismo modo que en el caso anterior (uso oficinas) solo que la diferencia base se ve reducida ya que se trata de un uso de 24 horas en este caso. Y por tanto, según el clima y el uso, se debe ajustar esta diferencia base. Figura 3.17. Variedad de las prestaciones en términos de potencia de las diferentes bombas de calor en función de la temperatura, para el edificio de uso 24 horas. 71 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Potencias Caloríficas B.C 320 B.C 360 B.C 420 B.C 485 B.C 540 B.C 600 B.C 650 B.C 720 B.C 840 B.C 960 Temp Ext kW ºC 57,3 64,6 80,7 88,2 96,4 107,4 117,9 128,4 156,4 176,3 -5 61,3 69,1 86,1 94,1 102,8 114,6 125,7 136,9 166,9 188,1 -2,5 65,6 73,8 91,8 100,4 109,6 122,2 134 145,9 177,8 200,4 0 69,9 78,7 97,6 106,7 116,6 129,9 142,3 155 188,9 212,9 2,5 76,3 85,9 107,3 117,3 128,1 142,8 155,9 169,8 206,9 233,2 6 84,3 94,9 117 127,9 139,7 155,7 170 185,2 225,7 254,4 10 Potencias Frigoríficas B.C 320 B.C 360 B.C 420 B.C 485 B.C 540 B.C 600 B.C 650 B.C 720 B.C 840 B.C 960 Temp Ext kW ºC 74.4 83.9 104.8 115.2 127.5 141.8 154.1 166.4 192.6 212.9 35 67.2 75.7 95 104.7 115.6 128.2 138.5 149.5 173.2 191.4 45 65.1 73.4 91.9 101.3 111.8 123.8 133.6 144.2 171.3 184.7 48 Figura 3.18. Variación de las prestaciones, en términos de potencia en función de la temperatura exterior de las enfriadoras seleccionadas para el edificio con uso 24 horas. Seleccionamos la Bomba de calor 840, dado que sus características encajan perfectamente con nuestra demanda. El procedimiento de selección se resume en que primero debemos seleccionar las bombas de calor capaces de cubrir la de invierno pues partimos de ahí para seleccionar la bomba de calor, la B.C 840 y 960 que nos proporcionan una potencia calorífica capaz de satisfacer la demanda de invierno. El segundo paso es comprobar que las mismas bombas de calor nos proporcione la potencia frigorífica capaz de satisfacer la demanda de verano. Se observa en la tabla de selección, que la bomba de calor B.C 840 elegida anteriormente es la adecuada. Los datos de los equipos elegidos se proporcionan en el Anexo E. 72 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Selección de Enfriadora Se ha decidido elegir como segunda opción una enfriadora aire/agua para refrigerar en verano. Se procede del mismo modo que en el caso de la bomba de calor para verano. Demanda Frigorífica 480 600 640 720 840 960 Temperatura exterior Demanda Frigorífica kW ºC kW 54,16 101,3 126,6 146,1 161,6 192,3 215,1 29 54,16 135,4 98,1 122,6 141,6 156,7 186,3 208 32 135,4 216,7 94,9 118,5 136,7 151,3 180,2 200,9 35 216,7 298 91,6 114,3 131,7 145,9 174 194 38 298 352,1 89,4 111,4 128,3 142,4 169,9 189,3 40 352,1 460,5 84,8 105,4 121,2 134,7 161,6 180,2 44 460,5 568,9 73,2 87,7 101,7 113,2 153,4 171,2 48 568,9 Para ello se escoge una enfriadora Hidropack WE 720 Selección de Caldera Al igual que en la enfriadora se elegirá una caldera que satisfaga la demanda de calefacción. En este caso se escoge una caldera de condensación Viessmann VitoCrossal 200 (44-175 kW) 73 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ 3.3.5. Cálculos de COP estacional Para realizar los cálculos de COP/EER estacional se necesitan valores de potencia, consumo y COP/EER a diferentes temperaturas; el primer paso es saber a qué temperaturas necesitamos obtener esos valores, para ello consultaremos la norma EN14825. Conocidas dichas temperaturas que se muestran en la siguiente tabla, observamos que no coinciden con los datos proporcionados por el catalogo del fabricante. Ante esta dificultad se ha decidido proceder creando una función de aproximación con los datos que si proporciona el fabricante, se han tomado los valores más conservadores y se han generado dichas funciones. 3.3.5.1. Datos de Bomba de Calor 720. Las siguientes expresiones son las funciones de aproximación calculadas gracias a los datos que proporciona el fabricante, se han tomado los valores más conservadores y se han generado dichas funciones: PotenciaCalefaccion720=3,64*Temperatura exterior+145,9 ConsumoCalefaccion720=0,44*Temperatura exterior+43,9 PotenciaRefrigeracion720=-1,69*Temperatura exterior +225,55 ConsumoRefrigeracion720=0,96* Temperatura exterior +13,6 Se han introducido dichas expresiones en el programa EES y se han calculado los datos de COP/EER para las Temperaturas que exige la norma. La siguiente tabla pertenece a los datos de Calefacción Potencia Calorífica (kW) Potencia absorbida (kW) COP Temperatura exterior (ºC) 153,2 44,78 3,421 2 171,4 46,98 3,648 7 120,4 40,82 2,95 -7 189,6 49,18 3,855 12 La siguiente tabla pertenece a los datos de Refrigeración Potencia Frigorífica (kW) Potencia absorbida (kW) EER Temperatura exterior (ºC) 166,4 47,2 3,525 35 174,9 42,4 4,124 30 183,3 37,6 4,875 25 191,8 32,8 5,846 20 80 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Hora Potencia Frigorifica Potencia absorbida EER Temperatura exterior Demanda ICP Potencia absorbida ºC kW % kW 0:00 176,5 37,5 4,707 21 0 0% 0 1:00 178,7 36,3 4,922 19,8 0 0% 0 2:00 181,5 34,7 5,232 18,2 0 0% 0 3:00 184,4 33,1 5,572 16,6 0 0% 0 4:00 186,6 31,9 5,849 15,4 0 0% 0 5:00 188,4 30,9 6,096 14,4 0 0% 0 6:00 188,4 30,9 6,096 14,4 0 0% 0 7:00 179 36,1 4,959 19,6 0 0% 0 8:00 170,4 40,9 4,166 24,4 21 12% 5 9:00 165,3 43,7 3,784 27,2 28 17% 7 10:00 159,6 46,9 3,403 30,4 52 33% 15 11:00 153,8 50,1 3,07 33,6 76 49% 25 12:00 153,1 50,5 3,032 34 81 53% 27 13:00 151,3 51,5 2,938 35 80 53% 27 14:00 150,6 51,9 2,901 35,4 74 49% 26 15:00 149,9 52,3 2,865 35,8 77 51% 27 16:00 151,7 51,3 2,956 34,8 89 59% 30 17:00 152,7 50,7 3,013 34,2 87 57% 29 18:00 154,5 49,7 3,109 33,2 77 50% 25 19:00 159,6 46,9 3,403 30,4 51 32% 15 20:00 167,5 42,5 3,941 26 36 21% 9 21:00 172,9 39,5 4,377 23 14 8% 3 22:00 174 38,9 4,472 22,4 0 0% 0 23:00 177,2 37,1 4,777 20,6 0 0% 0 Enfriadora Hidropack WE 720 (REFRIGERACIÓN) kW EER DIARIO 3,12 3.3.6.1.3. Resultados. En las siguientes tablas se establecen los resultados obtenidos por el estudio tanto para la opción bomba de calor como para la opción de caldera más enfriadora, en el local con uso análogo al de una oficina. Bomba de Calor SCOP COP diario SEER EER diario 2,59 3.33 4.40 3.74 Caldera Enfriadora Rendimiento SEER EER diario 40/30ºC 75/60ºC 3,63 3.12 97/108% 95/106% 81 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ 3.3.6.2. Edificio con uso de 24 horas. 3.3.6.2.1. Opción 1. Bomba de calor. Para el cálculo de este novedoso COP/EER se han utilizado las funciones halladas anteriormente correspondientes a la Bomba de Calor 840: PotenciaCalefaccion840=4,44*Temperatura exterior+177,8 ConsumoCalefaccion840=0,52*Temperatura exterior+53,1 PotenciaRefrigeracion840=(-1,94)*Temperatura exterior+260,5 ConsumoRefrigeracion840=1,2*Temperatura exterior+15,1 La siguiente tabla son los datos de Calefacción para la Bomba de calor 840. Hora Potencia Calefacción Potencia absorbida EER Temperatura exterior Demanda ICP Potencia absorbida ºC kW % kW 0:00 158,3 50,81 3,115 -4,4 120 76% 39 1:00 155,6 50,5 3,081 -5 123 79% 40 2:00 152 50,08 3,036 -5,8 127 84% 42 3:00 151,2 49,98 3,024 -6 128 85% 42 4:00 148,9 49,72 2,996 -6,5 130 87% 43 5:00 151,2 49,98 3,024 -6 128 85% 42 6:00 151,2 49,98 3,024 -6 128 85% 42 7:00 152 50,08 3,036 -5,8 127 84% 42 8:00 152,9 50,19 3,047 -5,6 126 82% 41 9:00 155,6 50,5 3,081 -5 123 79% 40 10:00 166,3 51,75 3,213 -2,6 112 67% 35 11:00 178,2 53,15 3,353 0,1 99 56% 30 12:00 183,1 53,72 3,409 1,2 94 51% 28 13:00 194,7 55,08 3,535 3,8 82 42% 23 14:00 201,8 55,91 3,609 5,4 75 37% 21 15:00 208 56,64 3,672 6,8 68 33% 19 16:00 204,4 56,22 3,636 6 72 35% 20 17:00 193,8 54,97 3,525 3,6 83 43% 24 18:00 187,6 54,24 3,458 2,2 90 48% 26 19:00 178,7 53,2 3,359 0,2 99 55% 29 20:00 174,2 52,68 3,307 -0,8 104 60% 31 21:00 170,7 52,27 3,266 -1,6 107 63% 33 22:00 168,9 52,06 3,245 -2 109 65% 34 23:00 165,4 51,64 3,202 -2,8 113 68% 35 COP DIARIO 3,21 Bomba de Calor SPF IPF 840 (Calefacción) kW 82 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ La siguiente tabla pertenece a los datos de verano para la Bomba de Calor 840: Hora Potencia Frigorifica Potencia absorbida EER Temperatura exterior Demanda ICP Potencia absorbida ºC kW % kW 0:00 219,8 40,3 5,453 21 29 13% 5 1:00 222,1 38,86 5,715 19,8 26 12% 5 2:00 225,2 36,94 6,096 18,2 23 10% 4 3:00 228,3 35,02 6,519 16,6 23 10% 4 4:00 230,6 33,58 6,868 15,4 22 10% 3 5:00 232,6 32,38 7,182 14,4 24 10% 3 6:00 232,6 32,38 7,182 14,4 33 14% 5 7:00 222,5 38,62 5,761 19,6 38 17% 7 8:00 213,2 44,38 4,803 24,4 46 22% 10 9:00 207,7 47,74 4,351 27,2 44 21% 10 10:00 201,5 51,58 3,907 30,4 55 27% 14 11:00 195,3 55,42 3,524 33,6 67 34% 19 12:00 194,5 55,9 3,48 34 79 41% 23 13:00 192,6 57,1 3,373 35 83 43% 25 14:00 191,8 57,58 3,331 35,4 88 46% 26 15:00 191 58,06 3,291 35,8 91 48% 28 16:00 193 56,86 3,394 34,8 81 42% 24 17:00 194,2 56,14 3,458 34,2 73 38% 21 18:00 196,1 54,94 3,569 33,2 66 34% 18 19:00 201,5 51,58 3,907 30,4 44 22% 11 20:00 210,1 46,3 4,537 26 46 22% 10 21:00 215,9 42,7 5,056 23 46 21% 9 22:00 217 41,98 5,17 22,4 42 19% 8 23:00 220,5 39,82 5,538 20,6 34 15% 6 Bomba de Calor SPF IPF 840 (REFRIGERACIÓN) kW EER DIARIO 4,05 83 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ 3.3.6.2.2. Opción 2. Equipo Enfriador. Procedemos del mismo modo: Primero recuperar la función de aproximación referente a la enfriadora: PotenciaEnfriador720=-1,8*Text+214,3 ConsumoEnfriador720=1*Text+16,5 La siguiente tabla pertenece a los datos de verano para la Enfriadora: Hora Potencia Frigorifica Potencia absorbida EER Temperatura exterior Demanda ICP Potencia absorbida ºC kW % kW 0:00 176,5 37,5 4,707 21 29 16% 6 1:00 178,7 36,3 4,922 19,8 26 15% 5 2:00 181,5 34,7 5,232 18,2 23 13% 4 3:00 184,4 33,1 5,572 16,6 23 12% 4 4:00 186,6 31,9 5,849 15,4 22 12% 4 5:00 188,4 30,9 6,096 14,4 24 13% 4 6:00 188,4 30,9 6,096 14,4 33 18% 5 7:00 179 36,1 4,959 19,6 38 21% 8 8:00 170,4 40,9 4,166 24,4 46 27% 11 9:00 165,3 43,7 3,784 27,2 44 27% 12 10:00 159,6 46,9 3,403 30,4 55 34% 16 11:00 153,8 50,1 3,07 33,6 67 44% 22 12:00 153,1 50,5 3,032 34 79 52% 26 13:00 151,3 51,5 2,938 35 83 55% 28 14:00 150,6 51,9 2,901 35,4 88 58% 30 15:00 149,9 52,3 2,865 35,8 91 61% 32 16:00 151,7 51,3 2,956 34,8 81 53% 27 17:00 152,7 50,7 3,013 34,2 73 48% 24 18:00 154,5 49,7 3,109 33,2 66 43% 21 19:00 159,6 46,9 3,403 30,4 44 28% 13 20:00 167,5 42,5 3,941 26 46 27% 12 21:00 172,9 39,5 4,377 23 46 27% 11 22:00 174 38,9 4,472 22,4 42 24% 9 23:00 177,2 37,1 4,777 20,6 34 19% 7 3,51 Enfriadora Hidropack WE 720 (REFRIGERACIÓN) kW EER DIARIO 84 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ 3.3.6.2.3. Resultados En las siguientes tablas se establecen los resultados obtenidos por el estudio tanto para la opción bomba de calor como para la opción de caldera más enfriadora, en el local con uso 24 horas. Bomba de Calor SCOP COP diario SEER EER diario 2.60 3.21 4.25 4.05 Caldera Enfriadora Rendimiento SEER EER diario 40/30ºC 75/60ºC 3,63 3.51 97/108% 95/106% 3.3.7. Estudio económico Se ha comenzando realizando el estudio económico haciendo una estimación conservadora de lo que se gastaría en kWh. La siguiente tabla representa la factura estimada de gas natural. NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO FEBRERO MARZO JUNIO JULIO AGOSTO TOTAL Enfriadora 720 8096 8366 8366 24.828 Bomba de Calor 720 11479 11861 11861 10713 11861 6754 6979 6979 78.487 Bomba de Calor 840 24004 24804 24804 22404 24804 8919 9216 9216 148.171 Enfriadora 720 10268 10610 10610 31.489 OFICINA Caldera 36113 37317 37317 33706 37317 181.770 24h Caldera 72651 75073 75073 67808 75073 365.676 OFICINA 24h kWh Gas Natural ESTIMACIÓN ANUAL kWh eléctricidad tarifa 3.4 (GN) Precio €/kWh Precio € meses contratados kWh Total € Coste fijo -59,25 5 296 € Coste variable 0,023684 - 181.770 4.305 € 365.676 8.661 € 4.601 € 8.957 € Oficina 24h Oficina 24h Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. La siguiente tabla representa la factura de electricidad estimada. Los consumos, con un IVA de 18% estimados, se denotan a continuación en la siguiente tabla: A continuación se proponen los precios de los equipos pertenecientes al circuito primario: tarifa 3.4 (e-) Coste fijo B.C Coste variable Enfriadora Precio €/kWh 0,1413110 € Consumo kWh/año Bomba de Calor 720 Enfriadora 720 + Caldera Bomba de Calor 840 Enfriadora 720 + Caldera PRECIO EQUIPOS Bomba de calor AIRE -AIRE Bomba de calor AIRE -AIRE Enfriadora AIRE -AGUA Caldera de condensación Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración local en Teruel. Proyecto de fin de carrera . DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. La siguiente tabla representa la factura de electricidad estimada. Los consumos, con un IVA de 18% estimados, se denotan a continuación en la A continuación se proponen los precios de los equipos pertenecientes al Precio €/kw/año facturas / año Kw (potencia contratada) B.C 20,63312 1 75 Enfriadora 20,63312 1 50 Enfriadora 24.828 Bomba Calor 78.487 Enfriadora 31.489 Bomba Calor 148.171 Enfriadora Bomba Calor Enfriadora Bomba Calor Consumo kWh/año Oficina 24h Oficina 24h 26.533 € €/año 17.037 € €/año PRECIOS CON IVA 18% 14.914 € €/año 10.787 € €/año Bomba de Calor 720 Enfriadora 720 + Caldera Bomba de Calor 840 Enfriadora 720 + Caldera MODELO PRECIO SIN IVA Space PF 720 32.500 Space PF 840 37.337 Hidropack WE 720 26.100 VitoCrossal 200 (47-186 kW) 12.834 85 . DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ La siguiente tabla representa la factura de electricidad estimada. Los consumos, con un IVA de 18% estimados, se denotan a continuación en la A continuación se proponen los precios de los equipos pertenecientes al Kw (potencia contratada) Total € 1.547 € 1.032 € 24.828 3.508 € 78.487 11.091 € 31.489 4.450 € 148.171 20.938 € 4.540 € Bomba Calor 12.639 € 5.481 € Bomba Calor 22.486 € €/año €/año PRECIOS CON IVA 18% €/año €/año PRECIO CON IVA (18%) 32.500 € 38.350 € 37.337 € 44.058 € 26.100 € 30.798 € 12.834 € 15.144 € Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Dado que ya se han estimado las inversiones iniciales y los flujos de caja, se procederá a determinar el payback para cada uso de local. OFICINA PERIODO PAGOS 0 - 15.746 1 4.127 2 4.127 3 4.127 4 4.127 5 4.127 Enfriadora OFICINA EDIFICIO 24h Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración local en Teruel. Proyecto de fin de carrera . DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. Dado que ya se han estimado las inversiones iniciales y los flujos de caja, se procederá a determinar el payback para cada uso de local. OFICINA 24h PAGOS ACUMULADA PERIODO PAGOS ACUMULADA 15.746 € 0 -10.039 € 4.127 € -11.620 € 1 9.496 € 4.127 € -7.493 € 2 9.496 € 4.127 € -3.366 € 3 9.496 € 4.127 € 760 € 4 9.496 € 4.127 € 4.887 € 5 9.496 € Enfriadora + Caldera Payback OFICINA 4 años EDIFICIO 24h 2 años 86 . DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Dado que ya se han estimado las inversiones iniciales y los flujos de caja, se ACUMULADA -543 € 8.953 € 18.449 € 27.945 € 37.441 € 87 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ 3.4. Conclusiones del estudio. BOMBA DE CALOR Local Uso Oficinas Local Uso 24 horas SCOP COP diario SEER EER diario SCOP COP diario SEER EER diario 2,59 3.33 4.40 3.74 2.60 3.21 4.25 4.05 CALDERA – UNIDAD ENFRIADORA Local Uso Oficinas Local Uso 24 horas Caldera Enfriadora Caldera Enfriadora Rendimiento SEER EER diario Rendimiento SEER EER diario 40/30ºC 75/60ºC 3.63 3.12 40/30ºC 75/60ºC 3.63 3.51 97/108% 95/106% 97/108% 95/106% Podemos observar en qué medida, el tipo de uso que se le dé al local (ya sea uso oficinas o uso 24 horas), influye sobre el rendimiento tanto diario como estacional de la Bomba de Calor y el de la unidad enfriadora. Dado que Teruel pertenece a un clima severo, donde se alcanzan temperaturas extremadamente bajas en invierno y temperaturas no mayores de 35 ºC en verano, se obtienen en general peores rendimientos en invierno que en verano, en la tabla anterior se confirma. Según la Directiva Europea 2009/28/CE: Si una bomba de calor registra valores de rendimiento estacional por encima de un determinado valor, el consumo de esa energía se considerara renovable con lo que se estaría ayudando a alcanzar las cifras previstas según el PANER 2010-2020. En la siguiente tabla se hallan los datos referentes al calor útil total y la parte de dicho calor que proviene según la directiva 2009/28/CE de una fuente EERR. Así pues se calculara mediante dicho procedimiento el porcentaje de calor cuya producción proviene de una fuente renovable. Los mayores porcentajes favorecen en mayor medida el PANER 2010-2020. 88 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Calor util total Calor que proviene de fuente EERR Calor util total Calor que proviene de fuente EERR Calor util total Calor que proviene de fuente EERR kWh kWh kWh kWh kWh kWh 0:00 0 0 0 0 0 0 1:00 0 0 0 0 0 0 2:00 0 0 0 0 0 0 3:00 0 0 0 0 0 0 4:00 0 0 0 0 0 0 5:00 0 0 0 0 0 0 6:00 0 0 0 0 0 0 7:00 0 0 0 0 0 0 8:00 68 42 21 16 21 15 9:00 123 76 28 22 28 20 10:00 112 69 52 40 52 38 11:00 99 61 76 59 76 55 12:00 94 58 81 63 81 59 13:00 82 50 80 62 80 58 14:00 75 46 74 57 74 54 15:00 68 42 77 60 77 56 16:00 72 44 89 69 89 64 17:00 83 51 87 67 87 63 18:00 90 55 77 60 77 56 19:00 99 61 51 39 51 37 20:00 104 64 36 28 36 26 21:00 107 66 14 11 14 10 22:00 0 0 0 0 0 0 23:00 0 0 0 0 0 0 Total kWh/dia 1276 783 843 652 843 611 Bomba 720 Invierno Enfriadora 720Bomba 720 Verano Oficina % EE RR 61% 77% 72% 89 Estado de la Tecnología de sistemas de refrigeración por compresión y análisis para un local en Teruel. Proyecto de fin de carrera. DOCUMENTO 1. MEMORIA Fernando Monserrat Hernández. EUITIZ Calor util total Calor que proviene de fuente EERR Calor util total Calor que proviene de fuente EERR Calor util total Calor que proviene de fuente EERR kWh kWh kWh kWh kWh kWh 120 74 29 22 29 21 123 76 26 20 26 19 127 78 23 18 23 17 128 79 23 18 23 17 130 80 22 17 22 16 128 79 24 18 24 17 128 79 33 25 33 24 127 78 38 29 38 28 126 78 46 35 46 33 123 76 44 34 44 32 112 69 55 42 55 40 99 61 67 51 67 49 94 58 79 60 79 57 82 51 83 63 83 60 75 46 88 67 88 64 68 42 91 70 91 66 72 44 81 62 81 59 83 51 73 56 73 53 90 55 66 50 66 48 99 61 44 34 44 32 104 64 46 35 46 33 107 66 46 35 46 33 109 67 42 32 42 30 113 70 34 26 34 25 2567 1581 1203 920 1203 871 24 h Bomba 840 Invierno Bomba 840 Verano Enfriadora 721 62% 76% 72%