Soluciones avanzadas de climatización con gas propano

Soluciones avanzadas de climatización con gas
propano
Ignacio Leiva Pozo
Propano: limpio, sostenible y con elevada
disponibilidad presente y futura
GLP: Mezcla de hidrocarburos ligeros, principalmente C3 y
C4, licuable a baja presión a temperatura ambiente
ORIGEN: Aproximadamente el 65% actual del GLP proviene
de pozos de gas natural
Propano: subproducto comercial del GLP mayoritario en C3
y características idóneas para usos térmicos en edificación
Propano: limpio, sostenible y con elevada
disponibilidad presente y futura
Energía estratégica y altamente disponible con elevada
previsión a largo plazo
Ciclo global de CO2: la procedencia natural, fácil
licuefacción y transporte aportan globalmente un bajo
consumo energético y de emisiones de CO2.
Bajas emisiones contaminantes locales: combustión muy
limpia con muy bajos o nulos valores de emisiones
contaminantes locales como el NOx, CO o partículas.
GLP: limpio, sostenible y con elevada
disponibilidad presente y futura
Disponibilidad y logística: Repsol pueden llevar este
combustible a prácticamente cualquier lugar de la
geografía y a lugares menos accesibles
Diversidad de productos adaptados a la demanda
Climatización convencional eficiente:
calderas y sistemas de acumulación
La eficiencia energética de los edificios depende tanto
de la demanda energética como del consumo de energía
para satisfacer dicha demanda.
Considerando la aportación de los sistemas de generación
y distribución energética, esto se expresa con el
rendimiento estacional o anual:
Demanda anual
Eficiencia :
Consumo anual de combustible
Climatización convencional eficiente:
calderas y sistemas de acumulación
Factores de los sistemas de generación y distribución
Este rendimiento viene determinado por todos aquellos
factores que influyen en el consumo final para una
demanda determinada y que no son sólo la propia
eficiencia del equipo determinado por sus curvas de
rendimiento, fundamentalmente:
Clima y ubicación
Controles que nos determinan la precisión en la
utilización, los internos del equipo y los externos de la
instalación,
Consignas y hábitos establecidos (temperaturas de ida
y retorno, apagados nocturnos, etc.)
Sistemas de distribución y disipación térmica
Climatización convencional eficiente:
calderas y sistemas de acumulación
La utilización de calderas y sistemas de acumulación
con propano de tecnología actual, permite esta
adecuación a la demanda con el mínimo consumo:
Tecnología de calderas con curvas de rendimiento muy
favorables en función de la carga.
Las calderas más
1,1
E
ficiencia, %
1,0
0,9
0,8
0,7
0,2
0,4
0,6
0,8
% carga
Estándar
Condens
Baja Temp
1
eficientes son las de
condensación que
aprovechan el calor
latente de condensación
del agua de los
productos de la
combustión aumentando
notablemente el
rendimiento de los
equipos
Climatización convencional eficiente:
calderas y sistemas de acumulación
Controles electrónicos muy desarrollados que ajustan
el consumo permanentemente a la demanda:
Energía producida y
demandada por la
instalación
Modulación
caldera 1
Producción
Demanda,
hora del día
Energía producida y
demandada por la
instalación
Modulación
caldera 2
Producción
Demanda,
hora del día
Climatización convencional eficiente:
calderas y sistemas de acumulación
Sistemas de distribución térmica adecuados: Ej.
radiadores específicos o suelo radiante para aprovechar
en condensación la baja temperatura de trabajo.
Adecuación de potencias y elementos y de los hábitos
de utilización: consignas para adecuación a las horas de
mayor o menor utilización, dimensionamiento específico
o separado del ACS, etc.
Sistemas híbridos energía solar y propano: SolarGas
El gas propano es un excelente complemento a la
energía solar:
Propiedades del producto: disponibilidad y logística de
distribución, bajas emisiones de CO2 y contaminantes
Soluciones tecnológicas disponibles comercialmente y
muy eficientes para el uso híbrido con energía solar.
Introducción de dispositivos de control para un uso
eficiente del gas y ahorro energético permanente
Prioriza la energía solar compensando el 100% de la
demanda para ACS cuando es menor el aporte solar
Estabilidad térmica en utilización manteniendo el nivel
de confort requerido.
Sistemas híbridos energía solar y propano: SolarGas
Tecnologías de generación, intercambio, acumulación
y distribución adaptadas a cada tipología de
edificación y usos.
Sistemas híbridos energía solar y propano: SolarGas
Producto integrado Solar Gas de Repsol para todo el
conjunto de la instalación solar y de gas en ejecución y
mantenimiento.
Acumulador
Central
Campo de
colectores
Intercambiador
individual
T1
acs
T3
Intercambiador
P3
C
P1
Sist. Llenado /
Vaciado
Purgador
Vaso
expansión
C Caudalimetro
Agua fría
T2
P2
acs
Agua fría
Bomba
Válv. corte
acs
V. Antirretorno
Contador
CE energía
Agua fría
GHP: Bombas de calor a gas propano
Ciclo de Compresión
accionado por Motor a
Gas
Transferencia aire-aire
(aire-aire-agua)
Sin torre de
refrigeración
Potencias unitarias
hasta aproximadamente
80 kWt.
Acoplamiento modular
para mayores
demandas.
ACS
GHP: Bombas de calor a gas propano
I - RENDIMIENTO SOBRE ENERGÍA PRIMARIA. MODO CALEFAC
140
Calor
120
100
ENERGÍA PRIMARIA
kWh ENERGÍA ÚTIL / 100 kWh
Alto aprovechamiento
energético: Calor
recuperado del motor
para ACS y como
alternativa o
complementación a la
aportación solar.
80
140
130
60
95
76
40
20
0
Equipos Eléctricos
Compresión con
Caldera
Absorción
Motor a gas
EQUIPOS CONDENSADOS POR AIRE (<500 kW)
II - EMISIONES MODO CALEFACCIÓN
0,45
0,4
kg CO2 / kWh CALEFACCIÓN
Alto rendimiento
energético sobre
energía primaria y
bajas emisiones
globales de CO2.
0,35
0,3
0,25
0,45
0,2
0,32
0,15
0,23
0,1
0,21
0,16
0,05
0
Caldera
Eléctrica
Caldera
Gasóleo
Bomba
Eléctrica
Caldera gas
Bomba de Gas
EQUIPOS CONDENSADOS POR AIRE (<500 kW)
GHP: Bombas de calor a gas propano
Aporte calorífico estable a bajas
temperaturas exteriores. Sin
desescarche.
Bajo sobredimensionamiento
Sin torres de refrigeración
Mantenimiento sencillo y fiable
Facilita un crecimiento
sostenible de la demanda
• Se aminoran las puntas de
demanda eléctrica.
• Se disminuyen elevados costes
de inversión en infraestructuras
eléctricas.
Micro cogeneración: generación eléctrica distribuida
de alta eficiencia y bajas emisiones de CO2
La micro cogeneración realizada mediante un motor o
turbina movidos con propano produce electricidad y a
la vez el calor generado es aprovechado para cubrir
necesidades térmicas de la edificación.
Gases de Combustión
VENTA A RED
Gases de Combustión
GLP
A
EDIFICI
CC
A EDIFICIO
MOTOR
ENDOTÉRMICO
GLP
TURBINA DE GAS
VENTA A RED
AGUA FRÍA
AGUA
AGUA FRÍA
CALIENTE
AGUA
UNIDAD INTEGRADA EN UN SOLO CONTAINER
UNIDAD INTEGRADA EN UN SOLO CONTAINER
Micro cogeneración: generación eléctrica
distribuida de alta eficiencia y bajas emisiones de CO2
Generación eléctrica distribuida con propano.
100% energía aportada por GLP
15%
Recuperación energía residual
(producción de agua caliente)
Energía eléctrica
85% energía útil
Generación eléctrica convencional
100% energía primaria
46%
Emisiones de CO2:
Sist Convencional versus Cogeneración kg CO2/kWh
0,45
0,4
0,35
kg CO2/kWh
55%
Pérdidas en el
escape
30%
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
54%
0,05
0
9%
37% energía útil
Pérdidas en
generación
eléctrica
Potencia disponible en
generador
Pérdidas
Transporte
Potencia eléctrica generada
Sistema
Convencional
Cogeneración
Micro cogeneración: generación eléctrica
distribuida de alta eficiencia y bajas emisiones de CO2
Factores clave para su fomento e implementación
Alta disponibilidad de equipos en el mercado
Aplicaciones residenciales o comerciales con alto
aprovechamiento de la energía térmica
Alto número de horas de operación
Reducción de costes y ocupación de espacio mediante
sustitución total o parcial de paneles solares térmicos
Reconversión eficiente de procesos industriales
El propano es especialmente indicado en instalaciones
en “isla” en zonas de baja cobertura energética
Aprovechamiento del régimen especial de venta de
energía eléctrica a la red
Posibilidad puntual de generación complementaria de
frío con apoyo de tecnología de absorción
Sistemas de distribución centralizada y de distrito
Distribución de distrito: distribución de energía térmica a un
conjunto residencial terciario o industrial en un entorno
local cercano
Producción de
Red de
Paneles
E. Eléctrica
distribución
(enterrada)
fotovoltaicos
Cogeneración con
MICROTURBINA
Consumo
Edificios
CALEFACCIÓN
Sistemas de acumulación
ACS
Suministro de
gas propano
Máquina de
Absorción
(red de
REFRIGERACIÓN
Municipio)
Máquina de
Absorción
C a ldera
BIOMASA
biomasa
Ejemplo de esquema conceptual
Sistemas de distribución centralizada y de distrito
Factores para su desarrollo
Alta eficiencia y mejora continua de la misma,
facilitando la gestión y servicios energéticos integrales.
Su validez económica necesita de un consumo medio
elevado y constante que permita amortizar el extra
coste de la canalización térmica.
Facilita la introducción de sistemas híbridos con otras
energías renovables.
Con propano puede ser una alternativa eficiente en
pequeños polígonos industriales o núcleos
residenciales o de terciario de pueblos canalizados.
Gracias por su atención