Martes CIA

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  • 111

    MEJORA DE LA EFICIENCIA ENERGTICA EN INSTALACIONES DE

    CLIMATIZACIN

    RECUPERACIN DE CALOR

    11

    ATEAN. Sevilla Mayo 2007

  • 1AGUA DE POZO,AGUAS SUPERFICIALES

    VENTAJAS Sumidero/fuente excelente Temperaturas estables. Alta eficiencia.

    INCONVENIENTES Disponibilidad de agua Legislacin Intercambiador intermedio segn caractersticas del agua

    4. GEOTERMIA. RECUPERACIN EN AGUA

    3434

  • 2SERIE UREA

    Sondaexterior

    Suelo

    Termostato ambiente

    REGULADOR

    MDULO REGULACIN

    Vaso de expansin

    Llenado

    Bomba circu itodistribucin

    Vlvu la deseguridad+ Manmetr o

    Depsitotampn(opcional)

    Vlvula de co rte

    Toma para termmetro

    Manguitosflexibles Filtro

    Pozo o capafretica

    Vlvula de pie

    Fil tro

    Bomba

    INVIERNOVERANO

    A pozoinyeccin

    CambioCambioinvierno / veranoinvierno / verano

    AUTOMATICOAUTOMATICOFRIGORFICFRIGORFICAMENTEAMENTE

    4. GEOTERMIA. RECUPERACIN EN AGUA

    EQUIPOS AGUA- AGUA. AGUA DE POZO

    3535

  • 3Uso de agua glicoladaLegislacinCoste medio/alto (dep. obra civil)

    VENTAJASSumidero/fuente excelenteTemperaturas estables (especialmente con captadores verticales)

    INCONVENIENTES

    4. GEOTERMIA

    TERRENOTERRENOGEOTERMIA DE BAJA TEMPERATURA

    3636

  • 49Redes de refrigerante en el terreno y en la distribucin9Redes de agua en el terreno y en la

    distribucin

    Se requiere el uso de agua glicolada si es necesario trabajar con temperaturas de evaporacin negativas. Se emplean redes de tuberas plsticas

    similares a las del suelo radiante

    BOMBA DE CALOR QUE USA EL TERRENO COMO SUMIDERO4. GEOTERMIA

    3737

  • 5En funcionamiento en bombade calor: el agua pasa a travs de los tubos y recogea su paso energa calorficadel suelo. Los tubos son enterrados desde 60 cm a 1.2 m y pueden producir aproximadamente 15 W pormetro de tubo o 30W porm2 de terreno.

    60 cm 1,2 m

    AUREACHAUFFAGE

    CAPTADORES HORIZONTALES 4. GEOTERMIA

    3838

  • 6El agua pasa a travsdel tubo insertado en una perforacin vertical, y recupera energa geotrmica (gratis). Los tubos se instalan en posicin vertical con una profundidad entre50 y 150 metros. . Este sistema produce 50 W por metro vertical de lazo instalado.

    50 150m

    AUREACHAUFFAGE

    CAPTADORES VERTICALES 4. GEOTERMIA

    3939

  • 7Entrada aguaEntrada agua

    Retorno aguaRetorno agua

    BentonitaBentonita

    1 metro de 1 metro de lazolazo vertical = vertical = 4 metros de 4 metros de tuberatubera

    Tubera Tubera polietilenopolietileno

    dimetrodimetro 132 a 165mm132 a 165mm

    CAPTADOR VERTICAL SECCIN HORIZONTAL 4. GEOTERMIA

    4040

  • 899 EjemploEjemplo: : para unapara una casa de 140m y 10 kW de casa de 140m y 10 kW de carga trmicacarga trmica, la , la capacidadcapacidad a ser a ser recuperadarecuperada del del lazo eslazo es 10 10 -- (10/3) = 6,67kW .(10/3) = 6,67kW .(1/3 (1/3 energa es elctrica para que funcioneenerga es elctrica para que funcione la B. la B.

    de de calorcalor))

    99 La La profundidadprofundidad del del lazolazo de vertical de vertical requerido esrequerido es : : 6670 W : 50W/m = 133m.6670 W : 50W/m = 133m.

    LAZO VERTICAL. ESTIMACIN DE CLCULO4. GEOTERMIA

    4141

  • 9 Clculo de captadores horizontales y verticales Seleccin de equipos Bomba de Calor Agua-Agua Serie AUREA Presentacin de resultados con mltiples opciones

    4. GEOTERMIA

    Programa GEO CIATESA

    4242

  • 10

    Ejemplo programa GEO CIATESA

    4. GEOTERMIA

    Programa GEO CIATESA

    4343

  • 11

    4. GEOTERMIA

    Programa GEO CIATESA .Presentacin de resultados

    4444

  • 12

    5. TRANSFERENCIA ENERGTICA ENTRE ZONAS DEL EDIFICIO

    4545

  • 13

    9 Equipos Agua-Agua

    9 Recuperacin de gases calientes.

    9 Equipos de 4 ciclos

    5. TRANSFERENCIA ENERGTICA ENTRE ZONAS DEL EDIFICIO

    4646

  • 14

    b) Demandas variables

    CIR

    CU

    ITO

    CIR

    CU

    ITO

    REF

    RIG

    ERA

    CI

    NR

    EFR

    IGER

    AC

    IN

    CIR

    CU

    ITO

    CIR

    CU

    ITO

    REC

    UPE

    RA

    CI

    NR

    ECU

    PER

    AC

    IN

    RECUPERACIN DERECUPERACIN DECALOR VARIABLECALOR VARIABLE

    Situacin ms normalSituacin ms normal

    TRANSFERENCIA ENERGTICA ENTRE ZONAS DEL EDIFICIO

    EQUIPOS AGUA-AGUA

    SERIE HYDROCIAT LW

    4747

  • 15

    9 La recuperacin de gases calientes se realiza antesde comenzar la condensacin

    9 El recuperador se sita entre el compresor y el condensador

    9 La T de los gases calientes siempre es mayor a la de condensacin, , lo que permite producir agua a T superior a la del condensador

    9 La recuperacin de calor es parcial (< 20% P calor)

    RECUPERACIN DE GASES CALIENTES TRANSFERENCIA ENERGTICA ENTRE ZONAS DEL EDIFICIO

    4848

  • 16

    RECUPERACIN DE GASES CALIENTESTRANSFERENCIA ENERGTICA ENTRE ZONAS DEL EDIFICIO

    2'

    3'

    2

    34

    1

    1' 2''RECUPERADORGASES CALIENTES

    CONDENSADOR

    SERIE WE

    SERIE LD (opcional)

    CICLO FRIGORFICO

    4949

  • 17

    En una bomba de calor la potencia del recuperador de gases calientes disminuye la potencia en el condensador

    RECUPERACIN DE GASES CALIENTESTRANSFERENCIA ENERGTICA ENTRE ZONAS DEL EDIFICIO

    5050

  • 18

    RECUPERACIN DE GASES CALIENTESTRANSFERENCIA ENERGTICA ENTRE ZONAS DEL EDIFICIO

    Enfriadora condensada por aire

    SERIE WE

    5151

  • 19

    Este tipo de equipos, y su regulacin, permiten 4 modos de funcionamiento:- Equipo agua-agua: recuperacin del 100% del calor- Equipo produccin agua fra condensado por aire- Bomba de calor aire exterior-agua- Ciclo de Desescarche de la batera exterior

    SERIE AQUAPACK MI

    TRANSFERENCIA ENERGTICA ENTRE ZONAS DEL EDIFICIO

    EQUIPOS 4 CICLOSEquipos agua-aire-agua

    5252

  • 20

    TRANSFERENCIA ENERGTICA ENTRE ZONAS DEL EDIFICIO

    EQUIPOS 4 CICLOSEquipos agua-aire-agua

    DEMANDA DE AGUA CALIENTE: Funciona el condensador de agua y el evaporador de aire

    5353

  • 21

    DEMANDA DE AGUA FRA: Funciona el evaporador de agua y el condensador de aire

    TRANSFERENCIA ENERGTICA ENTRE ZONAS DEL EDIFICIO

    EQUIPOS 4 CICLOSEquipos agua-aire-agua

    5454

  • 22

    DEMANDA DE AGUA FRA Y CALIENTE: Funciona el evaporador y el condensador de agua al mismo tiempo

    TRANSFERENCIA ENERGTICA ENTRE ZONAS DEL EDIFICIO

    EQUIPOS 4 CICLOSEquipos agua-aire-agua

    EERe + COP = EERe + EERe + 1 = 2 x EERe + 1EERt =

    POT. FRIGORFICA + POT. CALORFICAPOT. CONSUMIDA

    EERt =

    si EERe = 3 EERt = 7 +233%

    Calor

    a

    Fro

    de 0 a 100 % sin restricciones

    5555

  • 23

    Procesos a realizar:

    9 Calentamiento del agua del vaso de la piscina Recuperacin del agua de renovacin

    9 Tratamiento del aire ambiente Temperatura.

    Humedad.

    9 Produccin de A.C.S.

    CLIMATIZACIN DE PISICINAS CUBIERTAS6. RECUPERACIN DE CALOR EN PISCINAS CUBIERTAS

    5656

  • 24

    Q T

    R S

    Q T

    Q T

    QE Q R

    QREC

    QC

    25C25C

    27C 65% HR27C 65% HR

    ESQUEMA DE RESUMEN DE PRDIDAS DE CALOR

    6. RECUPERACIN DE CALOR EN PISCINAS CUBIERTAS.

    5757

  • 25

    9 Por renovacin del aireEl caudal de aire es funcin de la humedad absoluta del aire exterior

    9 Por enfriamiento del aire interiorEl aire se enfra por debajo de su punto de roco condensando parte de su contenido de humedad

    DESHUMIDIFICACINRECUPERACIN DE CALOR EN PISCINAS CUBIERTAS

    5858

  • 26

    EJEMPLO DE NECESIDADES DE DESHUMIDIFICACIN.Piscina semiolmpica. (25x12.5=312.5 m2)Suponiendo una ocupacin total de 70 personas.

    Me (60 B) = 26,90 + 42,90 + 0,1 x (70-60) = 70,80 kg/h 0.227 Kg/h/m2 Me (40 B) = 26,90 + 28,60 + 0,1 x (70-40) = 58,50 kg/h 0.187 Kg/h/m2Me (20 B) = 26,90 +14,30 + 0,1 x (70-20) = 46,20 kg/h 0.148 Kg/h/m2Me ( 0 B) = 26.90 = 26,90 kg/h 0.086 Kg/h/m2

    0

    0.05

    0.1

    0.15

    0.2

    0.25

    0 20 40 60

    0,227

    0,086

    10 30 505 15 25 35 45 55

    Kg/h m2

    baistas

    Circuito frigorfico. Bomba de Calor.

    5959

  • 27

    Va = CAUDAL DE AIRE EXTERIOR DE RENOVACIN m3/h

    Ca = CALOR ESPECFICO DEL AIRE Wxh/m3 C

    Tai = TEMPERATURA AIRE INTERIOR C

    Tae = TEMPERATURA AIRE EXTERIOR C

    LA POTENCIA CALORFICA (Par) NECESARIA PARA CALENTAR EL AIRE EXTERIORHASTA LA TEMPERATURA AMBIENTE INTERIOR ES:

    PPar = ar = VVa a xx CCa a x x ( ( TTai ai TTae ae ) (w)) (w)

    Ts (C) Fa (%) Fi (%) Q (m3/h) P (w) PP (w) PPA (w)-4 0.5 0.5 3798 42,786 214 2140 4.4 3.9 4100 39,616 1,545 1,7594 12.7 8.3 4531 36,724 3,048 4,807

    12 47.3 34.6 6020 30,807 10,659 15,46620 76.3 29 8200 19,001 5,510 20,97726 89.2 12.9 10704 3,465 447 21,42428 92.2 3 11258 -3,61932 97 4.8 13185 -20,88038 99.9 2.9 12190 -41,663

    DESHUMIDIFICACIN CON AIRE EXTERIORRECUPERACIN DE CALOR EN PISCINAS CUBIERTAS

    6060

  • 28

    VENTAJAS Instalacin simple.

    DESVENTAJAS Consumo de energa elevado en el calentamiento

    del aire exterior Caudales de aire exterior elevados y dificultad para

    mantener las condiciones de confort Limitaciones para recuperacin de energa

    DESHUMIDIFICACIN CON AIRE EXTERIORRECUPERACIN DE CALOR EN PISCINAS CUBIERTAS

    6161

  • 29

    DESHUMIDI