5. VALIDACIÓN
Contents
1. Carga calor fica de la bater a de calor Carga total de la bater a de refrigeraci n Carga latente de la bater a de refrigeraci n Humedad de la mezcla de aire antes de la bater a Consumo de electricidad para calefacci n y refrigeraci n Caudal de aire impulsado por la m quina Hay que tener en cuenta que CALENER GT y CE3 no utilizan los mismos archivos clim ticos a n siendo parecidos tienen ciertas diferencias v ase ANEXO B Archivos Clim ticos Los objetivos son Analizar las diferencias en la demanda t rmica de las bater as de cada sistema en cada programa evaluando la relaci n de demandas Analizar el rendimiento medio estacional de los sistemas aut nomos Evaluar c mo influye en cada programa las siguientes medidas de ahorro Recuperaci n de energ a en el aire de expulsi n Enfriamiento gratuito en control por temperatura y por entalp a Mejora del rendimiento de sistemas aut nomos Mejora del factor de transporte en ventiladores La evaluaci n de las medidas de ahorro se hace de cada programa por separado verificando sobre la recta de 45 la proximidad de los ahorros que ambos producen sobre la demanda Para exponer los resultados primero se muestra el aut nomo a caudal constante con el fin de presentar el tratamiento de datos llevado a cabo para cada caso Posteriormente se analiza cada medida de mejora comentada en los puntos anteriores Trabajo Fin de M ster M ster en Sist2. Este par metro liga al sistema con lo explicado en el cap tulo 3 Medidas de Ahorro y la metodolog a de certificaci n para edificios existentes del Doctor Lu s P rez Lombard Mart n de Oliva en su tesis IV Febrero RD CAL CALENER Julio Octubre Noviembre Diciembre Anual RD REF CALENER RD CAL CE3 RD REF CE3 Si se tiene en cuenta la carga en la bater a debida a ventilaci n la relaci n de demandas en CE3 ser a de 1 para calefacci n y entre 1 1 02 para refrigeraci n debido a la carga latente combate ideal de las cargas pero para CALENER GT variar a como muestra la siguiente tabla Febrero Agosto Octubre Noviembre Diciembre RD CAL CALENER 0 98 0 97 0 95 0 96 0 95 0 95 0 00 0 00 1 08 0 95 0 97 0 98 0 97 RD REF CALENER 0 83 0 88 0 91 0 92 0 96 1 01 1 03 1 03 1 00 0 97 0 90 0 84 0 96 Esta variaci n en CALENER GT de la relaci n de demandas indica como la bater a del sistema simulada en DOE2 2 suministra una cantidad de energ a diferente a la demandada posiblemente por dos causas una la diferencia de archivos clim ticos que hace que la carga de ventilaci n sea diferente causa de peso m nimo y la segunda y m s importante la capacidad de regulaci n de la m quina Este ltimo argumento fundamenta lo comentado antes de las diferencias entre los dos programas debido a la hip
3. S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n 5 1 2 RECUPERADOR DE ENERG A EN AIRE DE EXPULSI N La metodolog a para el an lisis de una medida de mejora en este caso el recuperador de calor se hace de la siguiente forma Dados los resultados del caso base sin mejora y del caso mejorado Se obtiene el cociente entre la relaci n de demandas y el rendimiento medio estacional Se grafican todos los resultados relativos de todos los casos sobre la gr fica que a continuaci n se muestra 0 50 CALENER GT Figura 5 8 Recuperador de calor en calefacci n cociente de relaciones de demanda situaci n mejorada situaci n base CALENER GT VS CE3 A la vista de la gr fica la conclusi n es total en la mayor a de los casos CE3 es conservador con respecto a CALENER mantiene la tendencia en los n meros al cambiar de clima o de sistema pero obtiene menores ahorros que CALENER GT S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n CALENER GT CH ALLL LLN 0 00 0 25 0 50 0 75 1 00 1 25 S3GET Figura 5 9 Recuperador de calor en refrigeraci n Cociente de relaciones de demanda situaci n mejorada situaci n base CALENER GT VS CE3 En refrigeraci n el recuperador en CALENER GT y en CE3 supone un aumento de demanda al pre calentar el aire exter
4. coil en cada zona con las siguientes caracter sticas Fan coil 1 zonas sur este oeste norte 4 4 kW de potencia de calefacci n 9 7 kW potencia de refrigeraci n 8 7 kW sensible Ventilador de 2525 m h y 0 3 kW Fan coil 2 interior 9 65 kW potencia de calefacci n y 21 6 kW de refrigeraci n mismo FCS Ventilador de 5690 m3 h y 0 7 kW Prueba2 Climatizaci n mediante un sistema centralizado climatizadora a caudal constante y recalentamiento terminal en todas las zonas salvo en la interior La climatizadora tiene un caudal de 15 000 m3 h de aire de impulsi n con 60 kW en la bater a de refrigeraci n 55 kW sensible y 15 kW en calefacci n A su vez las unidades terminales tienen un caudal de 10 ren h con respecto a sus zonas y una potencia de calefacci n de 2 45 kW para las zonas perimetrales y 5 4 kW para la zona interior Trabajo Fin de M ster M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n 5 3 CONCLUSIONES GENERALES S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica
5. fica suministrada kWh CALENER Figura 5 13 Energ a frigor fica suministrada por el sistema para aut nomo CTE en Madrid S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n Diciembre w 0 Lo Lo E E a g a 3 v Z E Energ a frigor fica suministrada kWh S3GET E Energ a frigor fica suministrada kWh CALENER Figura 5 14 Energ a frigor fica suministrada por el sistema para aut nomo CTE en Madrid con freecooling por temperatura Se puede observar como durante los meses de refrigeraci n Junio Agosto Julio la medida aplicada en CE3 obtiene mayores ahorros y como son los meses de calefacci n Enero Febrero Marzo Noviembre Diciembre en los que existe refrigeraci n donde CE3 no consigue el mismo ahorro que CALENER GT Esto puede deberse a la forma de actuaci n de CALENER GT frente al enfriamiento gratuito cuando este es aplicable y en la zona se demanda refrigeraci n CALENER GT sustituye el caudal de impulsi n por el caudal de aire exterior haciendo que la zona baje su temperatura dr sticamente CE3 recibe como entrada esa temperatura de la zona para esa hora como esa temperatura del local es baja existen muchas horas en las que CE3 decide no convertir al sistema en todo aire exterior cuando CALENER GT si lo ha hecho obteniendo grandes ahorros Si no se toman los datos de entrada para S3GET los procedentes del post
6. oficinas Manual usuario CALENER GT Se trata de un edificio de oficinas de una sola planta con cinco espacios cuatro externos en las cuatro orientaciones b sicas y uno interno Esta divisi n de los espacios se debe como se comentar m s adelante a la existencia de cinco zonas t rmicas diferentes Norte Sur Este Oeste seg n orientaci n y la zona interior Figura 5 16 Esquema simplificado del edificios de oficinas Definici n constructiva Las caracter sticas del edificio se van a presentar de acorde a las que se implementan en CALENER GT capturas del manual de usuario y seguidamente a las elegidas en CE3 GT que se ajustan con las anteriores Espacio Ocupaci n Latente ocupante Equipos luminaci m persona persona persona ima aa Sw 10 J _ 7732 s5o22 15 12 Este 10 7782 502 15 2 Oeste 10 7782 5n 1s 15 15 Trabajo Fin de M ster M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n Fachadas exteriores absortividad exterior 0 z de fuera a denira Muro Exterier m NB kg m J kgK K W 002 aee a a IE a IO Oole E i4 00 to0 007 A A Entucido de yeso oo o3 so 99 oo Material Espesor Conductividad Densidad Cp ial Mortero de cemento o cal para alba iler a y para revoco enlucido 1800 lt d lt 2000 0 020 1 300 1900 1000 2 1 2pie LP m trico o catal n 80 mm lt G lt 100 mm 0 110 0 512 900 1000
7. tesis de que en CE3 se combate de forma ideal la carga de la zona S3GET SS Jos S nchez Ramos Trabajo Fin de M ster M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n En cuanto al consumo el ctrico aparecen diferencias en el r gimen de refrigeraci n Para analizar este suceso se estudian los valores horarios de EER y COP para cada programa y se representan CALENER GT Figura 5 7 Valores horarios del COP y EER de CALENER GT vs CE3 La primera diferencia entre CALENER GT y S3GET es que este ltimo implementa las curvas de aut nomos de CALENER VYP que han sido obtenidas a partir de las de CALENER GT pero cambiando las variables de las que dependen En la gr fica se puede ver que existen regiones sobre los ejes en las que uno de los programas demanda energ a y el otro no lo hace Adem s en la evoluci n del COP ambos programas dan resultados parecidos pero el EER en CALENER GT parece limitado A la vista del gr fico en CALENER GT en refrigeraci n las curvas de los aut nomos parecen tener unos l mites no comentados en el manual de curvas del programa y siendo la causa de las diferencias en el consumo de ambos programas Estos l mites est n siendo objeto de an lisis para poder evaluar su incorporaci n a la metodolog a de CE3 Para ver m s detalles del resto de casos analizados se recomienda la revisi n del ANEXO C Resultados de la validaci n de componentes y sistemas
8. 3 Mortero de cemento o cal para alba iler a y para revoco enlucido 1800 lt d lt 2000 0 010 1 300 1900 1000 A EPS Poliestireno Expandido 0 037 W mK 0 020 0 038 30 1000 3 1 2 pie LP m trico o catal n 80 mm lt G lt 100 mm 0 030 0 512 900 1000 6 Enlucido de yeso aislante 600 lt d lt 900 0 010 0 300 750 1000 m Ww a ECA J kgK KW 0 0167 ETRE E a EV E E Terrazo 00 116 2000 1050 0017 _ 1 Arena y grava 1700 lt d lt 2200 0 350 2 000 1450 1050 al FU Entrevigado de EPS moldeado enrasado Canto 300 mm 0 200 0 341 740 1000 _3 Mortero de cemento o cal para alba iler a y para revoco enlucido 1800 lt d lt 2000 0 020 1 300 1900 1000 A Plaqueta o baldosa cer mica 0 020 1 000 2000 300 Cubierta de arriba abajo absortividad _ 0 7 Cubierta m W mK Et Ea o O E 1680 006 Mortero de cemento oo 14 2000 1050 0 007 Hormigon celular sin aridos 002 009 305 1050 0222 Enlucido de yeso ooa o so 920 0033 Material Espesor Conductividad Densidad Cp 1 Plaqueta o baldosa cer mica 0 020 1 000 2000 800 2 Mortero de cemento o cal para alba iler a y para revoco enlucido 1800 lt d lt 2000 0 010 1 300 1900 1000 3 EPS Poliestireno Expandido 0 029 W mK 0 050 0 029 30 1000 al Bet n puro 0 003 0 170 1050 1000 BE Mortero de cemento o cal para alba iler a y para revoco enlucido 1800 lt d lt 2000 0 010 1 300 1900 1000 A Hormig n c
9. ER GT v ase ANEXO B Validaci n a trav s de POSTCALENER De la etapa dos solo se comentan los casos evaluados en CALENER GT y a evaluar en CE3 GT no pudi ndose mostrar los resultados de la comparaci n debido a que los el software CE3 ha sufrido cambios durante la validaci n de la etapa uno y al equipo de trabajo le ha sido imposible compilar una versi n antes del plazo de entrega de este trabajo estando la misma disponible en los pr ximos meses Trabajo Fin de M ster M ster en Sistemas de Energ a T rmica S3GET SS Jos S nchez Ramos Cap tulo 5 Validaci n 5 1 ETAPA 1 VALIDACI N DE COMPONENTES Y SISTEMAS En este punto se describe la comparaci n realizada sobre los componentes de los sistemas antes comentados en el trabajo Para ello se simula una bater a de casos en CALENER GT en los que se var a el sistema de climatizaci n o sus caracter sticas y se mantiene el edificio simulado edificio de la est ndar 140 y o se cambia de clima Una vez simulados estos casos a partir de la modificaci n de los archivos de ejecuci n de DOE2 2 se extraen las variables horarias de comparaci n y de entrada para el programa S3GET Hecha la simulaci n se comparan los resultados del m todo simplificado con la metodolog a completa de CALENER Las variables a extraer de la simulaci n en CALENER son Carga sensible de la zona climatizada Carga latente de la zona Evoluci n de temperatura de la zona
10. S3GET SS Jos S nchez Ramos Cap tulo 5 Validaci n 5 VALIDACI N La validaci n que se le hace a la herramienta cuenta con dos etapas una primera en la que se comparan los sistemas y componentes para ellos se extraen los valores horarios de los resultados de DOE2 2 de un caso previamente simulado en CALENER GT y se compara con los resultados de la simulaci n en S3GET y una segunda en la que se simula de manera independiente el mismo edificio en CE3 y en CALENER GT y se analizan los resultados globales de cada programa Los edificios elegidos para este estudio son el edificio descrito en la est ndar 140 de ASHRAE The Best Test y el edificio de oficinas del manual de usuario de CALENER GT figura 5 1 Figura 5 1 Izda edificio ASHRAE Standard 140 Drcha edificio oficinas manual de CALENER GT Para la primera etapa se usa el edificio definido por ASHRAE por ser unizona y m s simplificado siendo un mejor caso para el estudio a realizar En cambio para la etapa dos se coge el edificio de oficinas por ser m s real y cotidiano en el parque edificatorio Estas dos etapas que aparecen para definir la validaci n son una s ntesis del trabajo realizado y del fruto del mismo Pero para llegar a su maduraci n se llevaron a cabo dos etapas intermedias con el fin de poder usar los datos que ofrece POSTCALENER en su versi n 0 93 accesibles al p blico sin tener que recurrir a la escritura del archivo inp de CALEN
11. Wh Figura 5 5 Consumos energ ticos anuales FEBRERO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE DIF CAL DIF REF 4 DIF CONS EL C Figura 5 6 de variaci n de los valores en S3GET con respecto a CALENER GT La gr fica superior muestra la s ntesis de la comparaci n del aut nomo a caudal constante en ambos programas A la par que se gestionaban estos resultados se comprueba que los sistemas realizan correctamente las operaciones con el aire desde la mezcla de corrientes hasta el paso por la bater a simplificada con un factor de by pass fijado a 0 3 mediante la evaluaci n de los valores horarios Esta comprobaci n ha sido superada salvo en la carga latente S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n combatida por la bater a de fr o El factor de by pass es un factor importante en el valor de la cantidad de agua que condensa en bater a Este valor oscila en los sistemas comerciales entre 0 2 0 3 En S3GET se opta por conservar el valor de 0 3 por ser el que mejor se adapta a la enorme caso stica de sistemas climas y condiciones de operaci n Para concluir el estudio realizado al aut nomo de caudal constante hay que examinar la relaci n de demandas definida esta como el cociente entre la demanda de energ a primaria del secundario var a en cada programa y la ideal en la zona sin ventilaci n
12. elular curado en autodave d 300 0 020 0 090 300 1000 ua FU Entrevigado de EPS moldeado enrasado Canto 300 mm 0 210 0 341 740 1000 8 Enlucido de yeso aislante 600 lt d lt 900 0 010 0 300 750 1000 S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n CASO 1 AUT NOMO A CAUDAL CONSTANTE UNIZONA Prueba 1 Las caracter sticas de los sistemas de esta prueba son Climatizaci n sistema aut nomo a caudal constante en cada zona sin ventilaci n Q aire m3 h Pot Fr o kW Pot Calor kW Aut CTE Zona INTERIOR Aut CTE Zona SUR Aut CTE Zona NORTE Aut CTE Zona ESTE Aut CTE Zona OESTE Prueba2 Id ntica a la prueba 1 salvo que se a ade ventilaci n en los locales 1 ren h Prueba3 Se parte de la prueba 2 y se le a ade un recuperador de calor de eficiencia 80 sensible Prueba 4 Se parte de la prueba 2 y se incorpora la medida de enfriamiento gratuito por aire exterior con control por entalp a Prueba5 Se parte de la prueba 2 y se incorpora la medida de enfriamiento gratuito por aire exterior con control por temperatura S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica S3GET SS Jos S nchez Ramos Cap tulo 5 Validaci n CASO 2 AUT NOMO A CAUDAL CONSTANTE MULTIZONA El sistema elegido es un aut nomo a cauda
13. ema es un aut nomo a caudal variable multizona Prueba 2 Climatizadora a caudal variable multizona Prueba 3 Climatizadora a caudal variable multizona con recuperador de energ a de eficiencia 80 Prueba 4 Climatizadora a caudal constante multizona Prueba 5 Climatizadora a caudal constante multizona con recuperador de energ a de eficiencia 80 S3GET 5S Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n CASO 4 AUT NOMO A CAUDAL VARIABLE MULTIZONA El sistema elegido es un aut nomo a caudal variable que climatiza a las cinco zonas del edificio y adem s incorpora un recuperador de energ a del aire de expulsi n 80 de eficiencia y enfriamiento gratuito por aire exterior control por entalp a Las caracter sticas del sistema son las empleadas en el caso dos Se analiza en este apartado la influencia del clima Prueba 1 Evaluaci n del caso en Madrid Prueba 2 Sevilla Prueba 3 Burgos S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica S3GET SS Jos S nchez Ramos Cap tulo 5 Validaci n CASO 5 SISTEMAS TODO AGUA En el siguiente caso se pretende comparar sistemas que incorporan unidades terminales todo agua como pueden ser Fan coils y recalentamiento terminal Las caracter sticas del sistema se define a continuaci n Prueba 1 Climatizaci n por fan
14. emas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n Siguiendo con la definici n de la etapa uno hay que definir el an lisis de sensibilidad que se lleva a cabo Esta definici n se hace a partir de un listado de las variables con las que se realiza la combinaci n de casos simulados y tratados Clima Madrid Sevilla y Burgos Sistemas Aut nomo a caudal constante y variables de aire y climatizadora a caudal constante y variable de aire Medidas Sin medida de ahorro con recuperador de calor de 80 de eficiencia o con freecooling Especiales Influencia del factor de transporte en uta a caudal constante Influencia de la variaci n del COP hip tesis EER toma el mismo valor en el caso en aut nomos INTERACCI N CALENER GT S3GET El siguiente esquema muestra la estrategia de trabajo de esta etapa EXTRACCI N DE VARIABLES DEL AN LISIS DE SISTEMA SECUNDARIO RESULTADOS Y DE LA ZONA CASO DE CALENER GT VARIABLES EXTRA DAS DEL POST PROCESO DE CALENER GT VALORES DE ENTRADA AN LISIS DE AL PROGRAMA RESULTADOS En esta etapa los dos programas simulan el mismo sistema por separado teniendo en com n la carga de la zona combatida y la evoluci n de temperatura interior Dados los resultados se procede a la comparaci n de la energ a demandada por las bater as y los consumos el ctricos asociados de los mismos para una bater a de casos S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Si
15. gor fica suministrada por la bater a del sistema para cada programa En las gr ficas anteriores se compara la energ a que el mismo dispositivo ha tenido que suministrar en S3GET y en CALENER para combatir las cargas de una misma zona Se puede ver como el consumo energ tico en S3IGET es mayor esto se puede achacar a la capacidad de regulaci n de la unidad en S3GET se regula sin problemas la temperatura de impulsi n caudal de aire constante para combatir idealmente la carga de la zona en cambio en CALENER GT el modelo f sico que caracteriza la expansi n del refrigerante tiene ciertos rangos de variaci n Septiembre Noviembre Diciembre E Consumo electricidad kWh S3GET E Consumo electricidad kWh CALENER Figura 5 4 Energ a el ctrica consumida por el sistema en cada programa Eran de esperar cambios apreciables en los consumos el ctricos de los programas ya que est n ligados a los consumos t rmicos aut nomos A n as se puede apreciar como las diferencias de consumos el ctricos en los meses con refrigeraci n son S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n elevadas con respectos a las de los meses de calefacci n pura M s abajo razonaremos la posible causa de este problema CALENER m Energ a anual suministrada refrigeraci n kWh E Energ a anual suministrada calefacci n kWh E Consumo anual de electricidad k
16. ior El car cter conservador de la herramienta puede ser una problem tica a la hora de evaluar la calificaci n en la situaci n mejorada A su favor la variaci n del rendimiento medio estacional de calefacci n es positivista no alej ndose de los valores que ofrece CALENER GT y si lo hace es mejorando el rendimiento de la situaci n base CALENER GT Figura 5 10 Recuperador de calor cociente de rendimiento estacional situaci n mejorada situaci n base CALENER GT VS CE3 S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n 5 1 3 ENFRIAMIENTO GRATUITO POR AIRE EXTERIOR Existen dos tipos de control para el enfriamiento gratuito por aire exterior son el control por temperatura y el control por entalp a En las siguientes gr ficas se reproducen los resultados de ambas medidas sobre los casos enumerados CALENER GT Figura 5 11 Freecooling por temperatura en refrigeraci n cociente de relaciones de demanda situaci n mejorada situaci n base CALENER GT VS CE3 CALENER GT Figura 5 12 Freecooling por entalp a en refrigeraci n cociente de relaciones de demanda situaci n mejorada situaci n base CALENER GT VS CE3 S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n Con esta medida sucede lo mismo que con la anterior CE3 es conservador con res
17. iza el caso de la climatizadora de caudal constante situada en Madrid el clima no afecta en este estudio de sensibilidad Los resultados de su an lisis aparecen reflejados en la siguiente tabla AHORRO CAPACIDAD CALENER GT 1 2 Capacidad Nominal Capacidad Nominal 3 2 Capacidad Nominal Se observa como en CE3 el factor de transporte es proporcional al consumo y como en CALENER aparece una ligera variaci n A la vista de los resultados se puede dar por aceptable la metodolog a simplificada de programaci n del comportamiento de los ventiladores S3GET 5S Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica S3GET SS Jos S nchez Ramos Cap tulo 5 Validaci n 5 2 ETAPA 2 EJEMPLO PR CTICO COMPARACI N GENERAL En este punto se simula en los dos programas el mismo caso para evaluar las diferencias que ofrecen ambos comparaci n general La comparaci n es para evaluar hasta donde la simplificaci n que ofrece CE3 se distancia de los resultados de la metodolog a no simplificada de CALENER Incluso estudiar la potencia de las medidas de ahorro tanto en la pre evaluaci n como en la re simulaci n del caso El caso a estudio es el que se desarrolla en el manual de usuario de CALENER GT ID por lo que se hace referencia al mismo y se comentan los cambios que se produce al introducirlo en CE3 con otra base de datos diferente a la de CALENER Resumen de edificio de
18. l constante que climatiza a las cinco zonas del edificio Las caracter sticas del sistema son Refrigeraci n Potencia Total 60 kW 55 kW sensible EER 3 Calefacci n Potencia total 27 kW COP 3 Caudal de impulsi n de 15 m3 h consumo de ventiladores asociado al EER COP de la unidad 1 Ren h de aire en los locales a trav s de la m quina Prueba 1 Descripci n anterior con la diferencia de que Calener ejerce un control sobre la zona Sur y CE3 no controla ninguna zona Prueba2 Ambos programas ejercen un control en temperaturas sobre la zona sur Prueba3 En lugar de la zona Sur la zona Oeste Prueba 4 Partiendo de la prueba n mero 1 se le a ade un recuperador sensible de eficiencia 80 Prueba5 Id ntico al anterior salvo que en lugar del recuperador se implementa el aprovechamiento del aire exterior como fuente de enfriamiento en control por entalp a Prueba 6 Repetir la prueba anterior con control por temperatura Prueba7 Partiendo de la prueba cinco se a ade el recuperador de la prueba 4 Trabajo Fin de M ster M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n CASO 3 VARIOS En este punto se eval a el comportamiento de diferentes sistemas de climatizaci n Las caracter sticas de ambos se corresponden a las descritas en el caso anterior con la diferencia de que las climatizadoras incorporan un consumo de ventiladores nominal de 9 kW Prueba 1 El sist
19. pecto a CALENER GT Lo que ocurre es que en este caso la situaci n es m s acusada sacando las siguientes conclusiones En primer lugar la validaci n no est capacitada para caracterizar analizar el caso del enfriamiento gratuito en control por entalp a ya que no se tiene la evoluci n de la humedad en el interior del local para CALENER GT y es calculada a partir de la mezcla antes de la bater a Hacerlo as es discutible puesto que no se conoce la proporci n de aire exterior en el caudal de impulsi n con el que ha trabajado el sistema para esa hora lo cual es un problema para los periodos de funcionamiento con este tipo de control Este argumento se demuestra con la gr fica como en CE3 el ahorro por el control por entalp a no aumenta y queda igual al de temperatura mientras que en CALENER si aumenta Para verificar que no existe ning n error en la metodolog a se calcula la evoluci n supuesta de humedad en la zona para una serie de casos a partir de la humedad del aire exterior la carga latente de la zona y la humedad de salida del sistema y se verifica que los ahorros aumentan con la misma tendencia que se hace en CALENER GT al cambiar el tipo de control Para entender la siguiente conclusi n es necesario ver el perfil de carga del sistema de CALENER GT y CE3 para uno de los sistemas sin y con la medida de freecooling Septiembre Noviembre Diciembre E Energ a frigor fica suministrada kWh S3GET E Energ a frigor
20. proceso de DOE2 2 si no los que proceden del CE3 est situaci n no se producir a ya que se lee la temperatura de la zona sin la influencia de un sistema de acondicionamiento En definitiva se puede aceptar la metodolog a de la medida teniendo en cuenta que es conservadora con respecto a CALENER GT pero no a los niveles que aparecen en las gr ficas debido a la dificultad de obtener los valores horarios con los que DOE2 2 simula en cada hora S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n 5 1 4 MEJORA DEL RENDIMIENTO EN AUT NOMOS Esta medida tiene en cuenta la posible sustituci n del sistema por otro de rendimiento mayor o al contrario por el empeoramiento del mismo El rendimiento del que se habla es el COP EER tomando para ambos el mismo valor E 6 x W zZ mi pa lt q o S3GET 4 COP EERDE3A 2 A COP EER DE 3 A 4 Figura 5 15 de variaci n del consumo el ctrico al modificar el rendimiento del aut nomo a caudal constante en diferentes climas En esta medida el ajuste con CALENER GT es apropiado verificando el comportamiento definido por las curvas y los resultados de su implementaci n en CE3 S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n 5 1 5 MEJORA DEL FACTOR DE TRANSPORTE DE AIRE EN CLIMATIZADORAS Para esta medida se anal
21. stemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n S3GET necesita como datos de entrada la carga latente y sensible de la zona la temperatura y humedad tanto del local como exterior el caudal de aire exterior y si la m quina opera Estos valores que se introducen a trav s del post proceso son id nticos a los considerados en CALENER GT por lo que hacen que la validaci n tenga coherencia y consistencia 5 1 1 RESULTADOS GENERALES CASO TIPO AUT NOMO A CAUDAL CONSTANTE EN MADRID Las caracter sticas del sistema de climatizaci n son Potencia total de refrigeraci n 6 kW EER 3 Potencia de calefacci n 4 kW COP 3 Caudal de impulsi n de 1130 m h 1 ren h de aire exterior 122 83 m h La climatizaci n del edificio est siempre disponible funcionando las 8760 horas del a o para este y el resto de casos Los resultados de la comparaci n aparecen representados en las siguientes figuras Septiembre Noviembre Diciembre m Energ a calor fica suministrada kWh S3GET E Energ a calor fica suministrada kWh CALENER Figura 5 2 Energ a calor fica suministrada por la bater a del sistema para cada programa S3GET SS Trabajo Fin de M ster Jos S nchez Ramos M ster en Sistemas de Energ a T rmica Cap tulo 5 Validaci n Septiembre Noviembre Diciembre E Energ a frigor fica suministrada kWh S3GET E Energ a frigor fica suministrada kWh CALENER Figura 5 3 Energ a fri
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