Sistemas de climatización en Construcción sostenible
Wikilibro: Construcción sostenible > Capítulo 4: Eficiencia energética en edificación |
Sección 4
Se denomina sistema de climatización a aquel que es capaz de controlar la calidad del aire interior para que permanezca dentro de unos valores de confort razonables de los siguientes parámetros:
En consecuencia, este sistema debe ser capaz de actuar sobre el aire interior para enfriarlo y calentarlo, filtrarlo y renovarlo introduciendo en el local interior aire procedente del exterior.
|
Calderas de condensaciónEn este caso más que una evolución tecnológica del diseño de la caldera, se puede decir que ha sido una evolución de la calidad de los materiales. Consiste en fabricar la superficie de intercambio entre los PDC y el fluido caloportador con una material que resista el efecto corrosivo de los condensados. En la tabla se observa como la diferencia entre PCS y PCI es el contenido energético del vapor de agua producido en la combustión. Queda patente que cuanto mayor sea esta diferencia más capacidad de aprovechamiento puede obtenerse en el proceso de condensación. Por lo tanto, siempre que sea posible se deberá utilizar gas natural, dado que de entre los combustibles indicados, es el gas natural el que posea una mayor capacidad de aprovechamiento de calor de condensación.
|
Calderas de BiomasaLa biomasa es una fuente primaria de energía que tiene una gran diversidad de aplicaciones finales, aunque en la actualidad solamente algunas de éstas pueden considerarse en una fase de desarrollo avanzada para su utilización comercial. Mientras en la generación de energía eléctrica todavía no tiene una clara rentabilidad, el funcionamiento y economía de los sistemas para producción de calor y agua caliente sanitaria están totalmente demostrados desde hace algunos años.
Un metro cúbico de pellets tiene cuatro veces la energía del contenido de un metro cúbico de astillas secas, por ello, el almacenamiento necesario es menor. Algunas calderas en el mercado tienen dos sistemas incorporados, uno para pellets y otro para astillas, con un sistema electrónico de control que adapta los parámetros de combustión según la selección del combustible. Esta flexibilidad en el combustible puede ser útil y económica. En este caso, el almacenamiento y el sistema de recuperación del combustible deben diseñarse para la operación con ambos combustibles.
Un sistema de climatización con biomasa consta además de una de equipos o sistemas principales:
Se han hecho grandes avances respecto al aumento del rendimiento y en la reducción de las emisiones de partículas y monóxido de carbono CO. Los avances se han alcanzado particularmente en el diseño de la cámara de combustión, en el suministro del aire de combustión y en los sistemas de control automático del proceso de la combustión. El estado actual de la tecnología de las calderas automáticas parece haber aumentado su rendimiento de un 60 % a un 85 – 92 % durante la década pasada y se ha logrado una disminución de las emisiones del CO desde valores del rango de 5.000 mg/m3 hasta valores de 50 mg/m3. El rendimiento anual, la relación entre el contenido en energía del combustible utilizado y la energía suministrada realmente al edificio, fue medido en un estudio danés, resultando como valor medio el 78 % para las instalaciones de calefacción de biomasa en grandes edificios.
|
Bombas de CalorEl calor fluye de forma natural desde las altas temperaturas a las bajas temperaturas. Sin embargo, la bomba de calor es capaz de forzar el flujo de calor en la dirección contraria, utilizando una cantidad de trabajo relativamente pequeña. Las bombas de calor pueden transferir este calor desde las fuentes naturales del entorno a baja temperatura (foco frío), tales como aire, agua o la propia tierra, hacia las dependencias interiores que se pretenden calefactar, o bien para emplearlo en procesos que precisan calor en la edificación o la industria. Es posible, así mismo, aprovechar los calores residuales de procesos industriales como foco frío, lo que permite disponer de una fuente a temperatura conocida y constante que mejora el rendimiento del sistema.
Bomba de calor con aprovechamiento geotérmico
|
Sistemas de micro-cogeneraciónLa cogeneración consiste en la producción simultánea de energía eléctrica y mecánica y energía térmica útil a partir de una única fuente de energía, que normalmente es gas natural.
En este caso es necesario sobredimensionar tanto la producción eléctrica como térmica. Si no se da el caso que la existencia de una demanda extra térmica o eléctrica externa al edificio acondicionado, el tiempo de funcionamiento disminuirá. Esta reducción de tiempo provocará un tiempo de amortización más elevado. Por ello, normalmente se diseñan los sistemas de cogeneración para cubrir parte de la demanda térmica y eléctrica.
En está segundo criterio de diseño se puede presentar la posibilidad de necesitar una demanda térmica inferior a la potencialmente aprovechable de la cogeneración. En esta situación se deberá o reducir las condiciones de funcionamiento del sistema para adecuar la producción térmica, o expulsar ese exceso de calor a la atmosfera o almacenar ese exceso de calor.
Esta situación es la inversa al punto anterior. Si la demanda eléctrica es inferior a la producción, igual que en el punto anterior, se deberá regular el funcionamiento del sistema de cogeneración, almacenar la energía sobrante en baterías u otros elementos de almacenamiento o inyectar directamente en la red eléctrica.
Un estudio de viabilidad económica decidirá el diseño en este caso. El coste de la inversión, del mantenimiento y de su posible precio de venta a la red serán elementos decisorios. |
< Sección anterior |
Sección siguiente > |