El control adaptativo en instalaciones existentes y su potencial en el contexto del cambio climático

Abstract

En la actualidad, la mayoría de los edificios de oficinas tienen un elevado consumo energético provocado principalmente por el uso de los sistemas de HVAC, en los que se logra el confort térmico sin considerar las implicaciones energéticas. El objetivo de la investigación que aquí se expone es reducir la demanda y consumo energético, manteniendo altos niveles de confort térmico adaptativo, en base a la aplicación de temperaturas de consigna adaptativas calculadas según la norma EN 15251, como también identificar el potencial de estos procedimientos en el contexto del cambio climático de los años 2020, 2050 y 2080. Para ello, se desarrolla una metodología que contempla fases de (1) recopilación de datos; (2) trabajo de campo –monitoreo de las temperaturas del edificio y realización de encuestas de confort térmico-; (3) validado del modelo de simulación, en base a temperatura, voto medio predictivo (PMV) y consumo energético; (4) simulaciones; y (5) obtención de resultados. Como aplicación del método se selecciona un edificio de reciente construcción en Sevilla (España) que cumple la normativa vigente. Los resultados muestran reducciones muy importantes en la demanda y consumo energético, con valores entre 52% y 63% y entre 51% y 61%, respectivamente, dependiendo del escenario climático analizado.

Currently, energy consumption is high in most office buildings mainly due to the use of HVAC systems, which achieve thermal comfort without considering the energy implications. The objectives of this research are to reduce energy demand and consumption while maintaining high levels of adaptive thermal comfort, based on the application of adaptive setpoint temperatures calculated according to CEN Standard EN 15251, and to identify the potential of these procedures for the years 2020, 2050 and 2080, in the context of climate change. To that end, a five-stage methodology was carried out, which consisted of: (1) data collection; (2) field work involving monitoring building temperature and conducting thermal comfort surveys; (3) validation of the simulation model, according to temperature, Predicted Mean Vote (PMV), and energy consumption; (4) simulations; and (5) results. The method was implemented in a recently constructed building in Seville (Spain) that complies with current regulations. The results reveal important reductions in energy demand and consumption, with values between 52% and 63%, and between 51% and 61%, respectively, depending on the climate scenario analyzed.