Análisis de sistemas de climatización con EnergyPlus

Abstract

A día de hoy se presenta una problemática a escala global. El efecto invernadero es un hecho palpable, algo que se debe tomar en cuenta en muchos ámbitos de nuestra vida cotidiana. Cualquiera de las actividades diarias realizadas por los seres humanos, están asociadas a un balance energético y la mayoría de veces conlleva la emisión de gases contaminantes o la evacuación de calor al ambiente. Todo ello conlleva la toma de una serie de medidas adecuadas. Los sistemas de climatización son el primer elemento de consumo energético en la edificación y tomará más importancia según se consideren edificios residenciales, comerciales, educativos, o edificios de oficinas que son en los que se centra el presente trabajo. Los edificios de oficinas son por excelencia los edificios en los que más se estudia cómo reducir el consumo por climatización ya que suelen ser edificios con altas cargas: internas y externas. La propia epidermis del edificio hace que la demanda energética sea más alta, por lo cual es necesario buscar múltiples estrategias para su reducción, en la medida de lo posible. A su vez, es posible aplicar un sistema de control que incida sobre las cargas del local en condiciones variables, la ventilación en función de la ocupación, el uso de elementos de sombra móviles, las condiciones de confort y el uso eficiente de los recursos. Para afrentar las cargas del edificio se puede disponer de alguna instalación auxiliar de apoyo. El uso de las energías renovables toma un papel decisivo en este punto ya que su mayor o menor integración con el edificio será la que marque un ahorro más significativo. A día de hoy, las tecnologías más usadas son: la fotovoltaica, la producción de Agua Caliente Sanitaria (ACS), las máquinas de absorción y adsorción y otros sistemas combinados. La tendencia actual es reducir el consumo, reducir la demanda y aprovechar las fuentes de energía renovables para que los edificios sean energéticamente más eficientes. En esta línea, se prevee para un horizonte a medio plazo, que los edificios de nueva construcción sean autosuficientes y sostenibles en sí mismos.

Nowadays there is a problem in a global scale. The greenhouse effect is a palpable fact, something that should be considered in many aspects of our daily life. Each one of the daily activities developed by human beings is associated to an energetic balance and, in most cases, it entails polluting emissions and heat transfer to the environment. For these reasons, it is necessary to apply adequate measures. Heating-Ventilation and Air-Conditioning (HVAC) systems are the principal of energy consuming elements within the building sector and they take more importance as a function of the building type, that is, residential buildings, comercial, schools, or office buildings. More in detail, this diploma thesis focuses on the case of office buildings. Office buildings are carefully analysed in order to reduce HVAC systems energy consumption. To do that, it is necessary to consider that office buildings ave high loads: internal and external. Moreover, the building envelop design makes the energetical demand be higher and, for that reason, multiple strategies are sought for its reduction, as far as possible. Simultaneously, it is possible to develop appropriate control systems wich take into account space loads under variable conditions, ventilation rates as a function of the occupation, use of mobile-shadow-elements, users’ comfort conditions and an efficient use of resources. To confront the building loads some auxiliary installation can be used. In addition, the use of renewable energies takes a decisive role in this point since their integration within the building will indicate the amount of energy saving. Nowadays, the most used technologies are: photovoltaics, hot water production, absortion and adsorption machines, and other combined systems. Current trends try to reduce energy consumption and the energy demand. In addition, to increase the integration of renewable energy sources in order to make more efficient buildings. In this line, the mid-term horizon is to have self-sufficient and sustainable new-construction buildings.