Dimensionado óptimo de instalaciones de producción de calor y frío de un hotel en zona costera

Abstract

La eficiencia energética es un tema muy importante en los tiempos que corren, por ello es vital tenerla en cuenta a la hora de realizar un estudio sobre una nueva instalación o sobre una mejora en una instalación existente. En este proyecto hemos realizado una mejora en una instalación de climatización existente de un hotel real, Acevi Villarroel, situado en la ciudad de Barcelona, sustituyendo los equipos por otros más eficientes energéticamente y con menor impacto medioambiental. Para ello ha sido muy importante dimensionar estos nuevos equipos para que cubran las necesidades de demanda, además de ser viables económicamente. Nuestra instalación se compondrá por una caldera convencional ya existente y que permanecerá para dar apoyo al nuevo sistema de cogeneración que incorporaremos, una enfriadora eléctrica y cuatro depósitos, uno por cada bus de temperatura (alta, media y baja) y otro propio para el sistema de cogeneración. El bus de alta corresponde a calefacción, el de media a ACS y el de baja a refrigeración. Con la caldera convencional y el sistema de cogeneración se cubrirá la demanda de calefacción y agua caliente sanitaria. Para cubrir la demanda de refrigeración está la enfriadora. Tanto el sistema de cogeneración como la caldera convencional consumirán gas natural, un combustible limpio y con alto poder calorífico. Este análisis ha sido posible gracias al software TRNSYS, en el cual, la principal ventaja es la de poder realizar simulaciones con pasos de tiempo muy cortos, acercándonos bastante a la realidad. En nuestro caso, estudiamos el comportamiento a lo largo de un año en pasos de tiempo de diez minutos. Tenemos un total de 826 simulaciones, de las cuales 672 son simulaciones donde variamos los parámetros del sistema de cogeneración y 154 donde variamos los parámetros de refrigeración. Optimizaremos la solución en función del menor coste de ciclo de vida y que cumpla la normativa vigente.

Energy efficiency is a very important issue in these times, which is why it’s vital to take it into account when it’s carrying out a study on a new installation or on an improvement in an existing installation. In this project we have made an improvement in an existing air conditioning system of a real hotel, Acevi Villarroel, located in the city of Barcelona, replacing the equipment with more energy efficient ones with less environmental impact. For this reason, it has been very important to dimension these new equipment so that they cover the needs of demand, besides being economically viable. Our installation will consist of an existing conventional boiler and will remain to support the new cogeneration system that we will incorporate, an electric chiller and four tanks, one for each temperature bus (high, medium and low) and another for the system of cogeneration. The high bus corresponds to heating, the medium to ACS and the low to cooling. With the conventional boiler and the cogeneration system the demand for heating and sanitary hot water will be covered. To cover the cooling demand is the chiller. Both the cogeneration system and the conventional boiler will consume natural gas, a clean fuel with a high calorific value. This analysis has been possible thanks to the TRNSYS software, in which, the main advantage is that of being able to carry out simulations with very short time steps, bringing us closer to reality. In our case, we studied the behavior over a year in ten minutes time steps. We have a total of 826 simulations, of which 672 are simulations where we vary the parameters of the cogeneration system and 154 where we vary the cooling parameters. We will optimize the solution based on the lowest life cycle cost and that it complies with current regulations.