diseo de instalaciones para saisfacer las necesidades

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DISEÑO
DE
INSTALACIONES
PARA
SATISFACER
LAS
NECESIDADES ENERGÉTICAS TÉRMICAS DE DOS BLOQUES
DE VIVIENDAS EN UNA ZONA RESIDENCIAL DE COSLADA.
Autor:
Enríquez Herrero, Irene.
Directores:
Arenas Alonso, Antonio.
Gómez San Román, Tomás.
Entidad Colaboradora: ICAI – Universidad Pontificia Comillas.
RESUMEN DEL PROYECTO.
En la sociedad actual la energía es imprescindible y garantiza nuestro progreso y
bienestar social; pero su uso indiscriminado tiene repercusiones medioambientales
indeseables. Es necesario reducir su consumo y aumentar la eficiencia de los equipos
que se utilizan; Otra alternativa es el empleo de energías renovables, siendo estas a las
que se puede recurrir de forma permanente por que son inagotables: por ejemplo el sol,
el agua o el viento.
Debido a que los consumidores domésticos son responsables del 15% del consumo total
de energía del país, el desarrollo del proyecto se centra en estudiar la forma de mejorar
la eficiencia de los equipos que proporcionen la energía a estos consumidores y/o
disminuir en la medida de lo posible este consumo.
Para esbozar las soluciones básicas a adoptar se debe conocer el problema en su real
dimensión, esto es la cantidad y características de los consumos y los ahorros que se
pueden obtener.
La energía consumida en las viviendas, se reparte en un 20% estrictamente eléctrico;
esto son los consumos de electrodomésticos e iluminación. El 80% de la energía
restante se consume en forma de calor / frío, es decir son necesidades térmicas; estas
necesidades son calefacción, agua caliente sanitaria, aire acondicionado y las
necesidades térmicas de electrodomésticos cómo lavadora y lavavajillas.
En muchas ocasiones la producción de energía térmica en las viviendas se realiza a
partir de electricidad.
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El 14% de la energía eléctrica que se consume en España tiene su origen en energías
renovables (hidráulicas, solar, eólica,….) y el 86% restante proviene de centrales
térmicas.
El rendimiento de las centrales térmicas se encuentra entre el 35 – 40 %. Este
rendimiento indica que de la energía primaria, sólo del 35 al 40% es transformado en
energía eléctrica y entre el 60 – 65 % es energía térmica que es evacuada al ambiente. Si
realizamos una pequeña reflexión tomaremos conciencia de la magnitud e importancia
del calor que es desaprovechado. Por cada 1 kWh de energía eléctrica que se produce
en una central, se disipan a la atmósfera 1,5 kWh térmicos y se han consumido 2,5kWh
de energía primaria.
Dada la ubicación de las centrales térmicas, resulta imposible poder aprovechar este
calor residual. La única forma para poder aprovecharlo es producir la energía eléctrica
en los lugares cercanos al consumo.
Con la cogeneración realizada en las cercanías de los puntos de consumo eléctrico
(generación distribuida) , además de aumentar la eficiencia total el sistema, puesto que
se aprovecha un mayor porcentaje de la energía primaría, también se aportan ventajas al
sistema eléctrico ya que anula las pérdidas que se producirían en el transporte.
El principal objetivo del proyecto es distribuir la energía térmica necesaria para cubrir
las demandas de dos bloques de viviendas desde una central de cogeneración que se
ubicará en las inmediaciones de los edificios.
Este calor será empleado en satisfacer las necesidades térmicas de las viviendas; estas
necesidades son de calor (calefacción y agua caliente sanitaria), y frío (refrigeración de
las viviendas en las épocas más calidas).
Además de la central de cogeneración, otro aporte de energía térmica para las
necesidades de agua caliente sanitaria se obtendrá de placas solares térmicas.
Estos equipos se dimensionarán para cubrir las necesidades térmicas de dos edificios.
Estos edificios se destinarán a viviendas, cada uno tendrá cinco plantas, en cada planta
cuatro viviendas con aproximadamente 90 m2 cada una. Se estima para calcular la
demanda de energía que las viviendas estarán habitadas por cuatro personas.
Se ha diseñado una instalación específica para cubrir cada una de las distintas
necesidades térmicas y se han estudiado las demandas de energía para cubrir dichas
necesidades.
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La demanda de agua caliente sanitaria se tratará de cubrir en la mayor parte posible con
la instalación de paneles solares térmicos, esta instalación cuenta con 40 paneles
orientados al sur y con un ángulo de inclinación de 30º, la instalación también cuenta
con los equipos adecuados de acumulación de ACS, bombas y regulación para el
correcto funcionamiento. Con esta instalación se ha estimado que se cubrirá
aproximadamente el 85% de la energía necesaria para obtener el ACS en las
condiciones de uso, este valor se encuentra por encima del mínimo exigido por el
Código Técnico de la Edificación, siendo para Coslada el 60%. La energía necesaria
que no se obtenga de la instalación solar térmica se abastecerá con la central de
cogeneración.
Para las necesidades de calefacción, se han dimensionado los equipos adecuados para
acondicionar las viviendas, esto se ha realizado con radiadores, cuyo tamaño se ha
determinado en función de las características de cada dependencia de la vivienda. Por
varios métodos se ha estimado la energía consumida para calefacción por los dos
edificios. La potencia necesaria para cubrir esta demanda es de 226,28 kW. La energía
media que se estima que se consumirá es de 2833,66 kWh/día por los dos edificios en el
periodo de invierno (Noviembre, Diciembre, Enero, Febrero, Marzo). En el día más frío
del invierno (temperatura media del día -2,2 ºC) la energía que se consumirá será de
4636,98 kWh/día.
No toda energía térmica demandada en las viviendas es en forma de calor; en las época
de mayor calor es necesaria la refrigeración de las viviendas. La energía que se dispone
es el calor que se obtendrá de la central de cogeneración; a partir de este, mediante un
equipo de absorción se producirá el agua fría necesaria para garantizar las condiciones
de confort en verano. El equipo de absorción se ha dimensionado considerando las
necesidades de frigoríficas de todas las viviendas, la potencia necesaria para este equipo
es de 366,61 kWf. La distribución del frío en las viviendas se realizará mediante fan
coils, dimensionados en función de las necesidades de cada dependencia de las
viviendas.
El proyecto también contiene la instalación eléctrica de los diversos equipos utilizados.
Por último se ha realizado un presupuesto, en el que se estima el coste total de todos los
materiales y la mano de obra requerida para la ejecución del proyecto en 454012,10 €.