Contribución del gas para una edificación sostenible Valencia, 29 de febrero de 2012 BOMBAS DE CALOR A GAS POR COMPRESIÓN PARA CLIMATIZACIÓN “GHP” GAS HEATING PUMPS 2 Bombas de calor a gas, GHP Las bombas de calor a gas por compresión, GHP, son equipos de generación de calefacción o refrigeración en los edificios, que utilizan un motor térmico de gas para su funcionamiento En las bombas de calor por aerotermia parte de la energía tomada del aire se considera renovable (Directiva 2009-28-CE - Fomento EERR) 3 Bombas de calor a gas, GHP Producto comercial disponible Distribuidas en España PANASONIC: Rango de potencias: - Frío: 22-71 kW -Calefacción: 25-80 kW AISIN: Rango de potencias: - Frío: 22,4-71 kW -Calefacción: 26,5-84 kW -YANMAR: Proximamente Paquetes modulares para cubrir la demanda. Facilita el mantenimiento y reparación 0,9 m Bomba de Bomba de Calor Calor eléctrica Convencional 1,9 m 2,25 m 0,9 m 1,9 m Dimensiones similares a equipos convencionales Bomba de Calor a GLP 1,7 m 4 Bombas de calor a gas, GHP Necesidades básicas de climatización y ACS en España Zonas climáticas Frío Menos cálido Cálido Sector residencial Calefacción y ACS Calefacción, refrigeración y ACS Refrigeración y ACS Sector Comercial y terciario (+)Calefacción, (-) Refrigeración y ACS Calefacción, Refrigeración y ACS (-)Calefacción, (+) Refrigeración y ACS 5 Bombas de calor a gas, GHP Aprovechamiento del calor, alta eficiencia El aprovechamiento de calor permite en: Escape Circuito de disipación Silenciador Condensador Compresor Evaporador Circuito agua refrigerada Agua fría IC AT IC BT GLP Aire Agua caliente CLIMAS FRÍOS: Mantener la prestación, confort y potencia a bajas temperaturas con una ligera modificación de la eficiencia energética. No se producen congelaciones y por tanto no es necesario realizar el proceso de desescarche. Por encima de 7ºC es posible también un aprovechamiento adicional del calor para ACS o calefacción CLIMAS MENOS FRÍOS Y CÁLIDOS Se aprovecha todo el calor recuperado del motor para el suministro de ACS y apoyo a la calefacción consiguiendo una elevada eficiencia energética global 6 Bombas de calor a gas, GHP Consumo de energía primaria: Alta eficiencia global y bajas emisiones de CO2 El rendimiento sobre energía primaria de la energía eléctrica consumida en los edificios depende de: - Mix eléctrico de cada año - Pérdidas en generación - Corrección debido a la zona horaria en que se utiliza en la edificación (tarde noche) - Pérdidas en trasporte GENERACIÓN Y TRANSFORMACIÓN AT TRANSPORTE Y TRANSFORMACIÓN BT DISTRIBUCIÓN BT Y CONSUMO Considerando la interconexión eléctrica en Europa se admite un coeficiente de paso de energía eléctrica final a energía primaria de 2.5. La eficiencia sobre energía primaria y la estacional considerada para la certificación de los edificios de los equipos eléctricos queda corregida teniendo en cuenta un factor como el anterior o similar: Ejemplo rend. nominal electrico de 3.5 equivale a rendimiento en energía primaria de 1.4 EL USO DE ENERGÍA PRIMARIA (GAS) DIRECTAMENTE EN USUARIO FINAL, EVITA LAS PÉRDIDAS EN GENERACIÓN Y EN TRANSPORTE: AHORRO DE ENERGÍA PRIMARIA Y REDUCCIÓN DE EMISIONES DE CO2 7 Bombas de calor a gas, GHP Instalación, dimensionamiento y mantenimiento •No sobredimensionamiento en climas fríos •Instalación de gas habitual como una caldera y resto de elementos de acumulación o distribución •La instalación térmica de distribución en edificio totalmente estandar en sistemas de climatización. •Sin torres de refrigeración •Mantenimiento muy sencillo (aceite, filtros, reglaje bujías cada10.000 horas operación •Se aminoran las puntas de demanda eléctrica Expansión directa Distribución por agua •Se disminuyen elevados costes de inversión en infraestructuras eléctricas. •SAT en toda la geografía 8 Bombas de calor a gas, GHP Ventajas para prescriptores, instaladores y usuarios: • Optimización costes en operación por elevada eficiencia energética (Ahorros medios 20%) • Sostenibilidad en la edificación, disminución de emisiones de CO2 y alta eficiencia • Mantenimiento potencia y confort en climas fríos a bajas temperaturas, no desescarches • Según climatología, calor para usos adicionales térmicos como ACS, duchas, SPAS, etc • No dependencia de la electricidad en puntas de consumo • Menores infraestructuras eléctricas y costes correspondientes. • Alternativa a e. solar. (renovable+calor resd.): Rehabilitaciones, optim. de espacios, etc. • Alta certificación energética en edificios y proyección social y comercial • Alineamiento con políticas energéticas de la edificación en UE 9 Bombas de calor a gas, GHP Aplicabilidad RESIDENCIAL • Instalaciones con distribución térmica colectiva o individuales con alto consumo • Instalaciones con distribución térmica a baja temperatura (fan coils, suelo radiante) COMERCIAL Y TERCIARIO •Edificios del sector comercial y terciario donde habitualmente se instala climatización: • Hoteles • Locales de restauración y hostelería en general • Oficinas • Edificios comerciales y de terciario • Residencias • Geriátricos 10 Ejemplo de solución combinada GHP + mCHP Gran hotel con SPA Zona cálida en España 11 Ejemplo solución GHP y mCHP • • • • Hotel de nueva construcción de 270 hab. y SPA en la costa de Valencia Características de la utilización: calor, frío y ACS Poco espacio para situar paneles solares en cubierta Combustible: Propano 12 Soluciones energéticas basadas en combinación GHP + mCHP Bomba de calor a gas ~ 50% ACS residual de GHP + solar (~50% paneles) + apoyo caldera ACS 0% Bomba de calor a gas + cogeneración ACS residual de GHP + cogeneración + apoyo caldera ACS Calefacción Calefacción Refrigeración Refrigeración 13 Conclusiones Balance energético y ambiental Reducción del 30% al 40% de emisiones de CO2 respecto a soluciones convencionales Balance económico Considerando la sustitución necesitada de paneles solares y la elevada eficiencia de la GHP, el coste de ciclo de vida (inversión + coste de operación acumulado), la solución combinada resulta ser la más económica. Ventajas adicionales • Evita sobrecarga de la red eléctrica en verano en zonas cálidas, contribuyendo a la mejora de la fiabilidad de la instalación • Ausencia de torres húmedas de refrigeración Calefacción 0% Refrigeración ACS 14