Bomba de calor acoplada al subsuelo para climatización de vivienda de madera: un caso de estudio

Se describen los resultados de simulaciones realizadas sobre una vivienda testigo de madera tomada como caso de estudio. El objetivo principal es determinar la configuración y/o técnica óptima para mejorar el COP de una bomba de calor a fin de reducir consumos de energía en climatización. La vivienda utilizada es una casa de madera sobre la cual se realizó un estudio previo teórico-experimental sobre su comportamiento térmico. A esta vivienda se le incorporó una carga térmica interior definida por un patrón de desarrollado considerando hábitos de una familia tipo de cuatro personas. Como sistema de climatización se empleó una bomba de calor acoplada al subsuelo. El estudio se realizó mediante simulaciones con TRNSYS utilizando componentes y modelos incluidos en las librerías del programa. El código implementado fue sometido a diferentes escenarios que representan situaciones reales para analizar la respuesta del sistema en su conjunto. A fin de comparar los resultados y cuantificar costos energéticos, se toma como estado de referencia la energía necesaria para climatizar la vivienda obtenida a partir de la simulación en modo con control de temperatura y con el patrón de consumo incorporado. Los resultados obtenidos muestran que, para el caso más favorable de alimentar el condensador con agua de subsuelo a 20 ºC, se puede esperar un COP de 5.1 para la bomba de calor empleada. El ahorro energético promedio para los escenarios considerados se ubica en el 49%, lo que representa 1.6 toneladas de CO2 menos al medio ambiente por año.The simulation results performed on a wood house taken as a case study are described herein. The aim is to determine the configuration and/or optimal technique to improve the COP of a heat pump to reduce energy consumption in air conditioning. The theoretical and experimental thermal behavior of the wood house analyzed was studied in a previous work. An energy consumption pattern appropriate to the habits of a typical family of four persons was incorporated into the model. A heat pump coupled to ground was used as conditioning system. The study was performed by simulations using TRNSYS components and models included in the libraries of the program. To analyze the response of the system as a whole the implemented code was subjected to different scenarios that represent real physical situations. In order to compare the results and quantify energy costs, the base energy demand was determined as that obtained from the simulation in temperature control mode and taking into account the consumption pattern developed. The results show that, for the most favorable case of feeding the condenser with underground water at 20 ° C, it can be expected a COP of 5.1 for the heat pump used. The average energy savings for the scenarios considered is in the order of 49%, which represents a reduction of 1.6 tonnes of CO2 into the environment each year.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Calefón solar de bajo costo con colector plástico plano construido en parte con elementos de descarte: primeros resultados experimentales

Los primeros datos experimentales obtenidos con un calefón solar de bajo costo con colector plástico de cinco ramales son comparados con los obtenidos con un prototipo de un solo ramal. Se plantean las posibles causas que explicarían las diferencias encontradas entre ambos, así como también se exponen alternativas para mejorar la performance del sistema. Se presentan también los resultados obtenidos al comparar dos sistemas operando a igualdad de condiciones a excepción del material utilizado como colector; uno PVC negro y el otro hierro galvanizado cubierto con pintura negro mate.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Calefón solar de bajo costo con colector plástico plano construido en parte con elementos de descarte: primeros resultados experimentales

Los primeros datos experimentales obtenidos con un calefón solar de bajo costo con colector plástico de cinco ramales son comparados con los obtenidos con un prototipo de un solo ramal. Se plantean las posibles causas que explicarían las diferencias encontradas entre ambos, así como también se exponen alternativas para mejorar la performance del sistema. Se presentan también los resultados obtenidos al comparar dos sistemas operando a igualdad de condiciones a excepción del material utilizado como colector; uno PVC negro y el otro hierro galvanizado cubierto con pintura negro mate.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Calefón solar de bajo costo con colector plástico plano construido en parte con elementos de descarte: perspectiva económica

Se expone en este escrito el análisis económico realizado para un calefón solar de bajo costo, con colector plano modular construido con materiales plásticos, algunos de ellos de descarte. El mismo se basa en resultados experimentales obtenidos con un prototipo de una sola rama y presentados en un trabajo previo (Busso, et al, 1998). Para el cálculo energético se toman escenarios hipotéticos de consumo y fuente de energía alternativa puramente eléctrica. Del análisis surge un período de amortización máximo de aproximadamente 2 años, partiendo de la existencia de un sistema de calentamiento de agua convencional ya instalado.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Calefón solar de bajo costo con colector plástico plano construido en parte con elementos de descarte: perspectiva económica

Se expone en este escrito el análisis económico realizado para un calefón solar de bajo costo, con colector plano modular construido con materiales plásticos, algunos de ellos de descarte. El mismo se basa en resultados experimentales obtenidos con un prototipo de una sola rama y presentados en un trabajo previo (Busso, et al, 1998). Para el cálculo energético se toman escenarios hipotéticos de consumo y fuente de energía alternativa puramente eléctrica. Del análisis surge un período de amortización máximo de aproximadamente 2 años, partiendo de la existencia de un sistema de calentamiento de agua convencional ya instalado.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Secadero solar: balance energético

En trabajos anteriores se indicó la importancia de utilizar la energía solar como recurso para deshidratar productos hortícolas. El objetivo de este trabajo es analizar el comportamiento de un secadero solar simple, destinado al secado de especias aromáticas. Se describen la distribución de temperaturas y energías en las distintas partes del sistema durante los ensayos realizados.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Productos hortícolas deshidratados utilizando un secadero solar

El objetivo de este trabajo fue deshidratar productos hortícolas utilizando un prototipo de secadero solar. Dicho secadero esta compuesto de dos partes principales: una cámara de secado con forma de túnel semicilíndrico, y una placa colectora plana anexada al cuerpo del túnel en la misma dirección. Los productos secados fueron orégano, perejil, laurel, ají, pimentón. El tiempo de secado para las especias aromáticas ha sido de 2 horas, mientras que para el ají y el pimentón se tardó entre 5 y 6 horas. Los resultados obtenidos permitieron evaluar el comportamiento satisfactorio del secadero en las condiciones dadas, ya que el producto final deshidratado presentó características organolépticas similares al producto adquirido en el comercio.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Implementación de un modulo TRNSYS para evaluación de datos de respuesta térmica del subsuelo: TYPE 300

El presente trabajo describe la implementación de una subrutina de cálculo bajo TRNSYS, denominada TYPE 300. La misma posibilita la evaluación de datos experimentales de ensayos de respuesta térmica del subsuelo de una manera rápida, flexible y confiable. Para determinar la conductividad térmica del subsuelo (λs), conductividad térmica del material de relleno del pozo intercambiador de calor (λg) y resistividad del pozo intercambiador (Rb), el modelo de cálculo utilizado se basa en la solución numérica del problema de transferencia de calor en un pozo intercambiador de calor unidimensional, acoplado a un algoritmo de ajuste paramétrico de variables de Nelder-Mead. Como complemento, la subrutina realiza una determinación del error acumulado, parámetro indicador comparativo de la eficacia del modelo y genera un informe, en forma de archivo de texto, con datos constructivos del pozo intercambiador de calor, valores de los parámetros calculados, tabla de temperaturas experimentales, calculadas y error cuadrático.The present work describes the implementation of a calculation module under TRNSYS, the the TYPE 300, that makes the evaluation of experimental data from underground Thermal Response Test fast, flexible and reliable. The calculation model is based on the one dimensional numeric solution of the heat transfer problem present in a Borehole Heat Exchanger - BHE, coupled to a Nelder-Mead algorithm for parameter fitting to determine the thermal conductivity of the underground, thermal conductivity of the grout and the resistivity (Rb) of the Borehole Heat Exchanger. As a complement, the TYPE 300 module calculates the accumulated error, which is a comparative indicator of the effectiveness of the model and generates a report comprising Borehole Heat Exchanger data, the calculated parameters and a table with experimental and predicted temperatures and the quadratic error.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Implementación de un modulo TRNSYS para evaluación de datos de respuesta térmica del subsuelo: TYPE 300

El presente trabajo describe la implementación de una subrutina de cálculo bajo TRNSYS, denominada TYPE 300. La misma posibilita la evaluación de datos experimentales de ensayos de respuesta térmica del subsuelo de una manera rápida, flexible y confiable. Para determinar la conductividad térmica del subsuelo (λs), conductividad térmica del material de relleno del pozo intercambiador de calor (λg) y resistividad del pozo intercambiador (Rb), el modelo de cálculo utilizado se basa en la solución numérica del problema de transferencia de calor en un pozo intercambiador de calor unidimensional, acoplado a un algoritmo de ajuste paramétrico de variables de Nelder-Mead. Como complemento, la subrutina realiza una determinación del error acumulado, parámetro indicador comparativo de la eficacia del modelo y genera un informe, en forma de archivo de texto, con datos constructivos del pozo intercambiador de calor, valores de los parámetros calculados, tabla de temperaturas experimentales, calculadas y error cuadrático.The present work describes the implementation of a calculation module under TRNSYS, the the TYPE 300, that makes the evaluation of experimental data from underground Thermal Response Test fast, flexible and reliable. The calculation model is based on the one dimensional numeric solution of the heat transfer problem present in a Borehole Heat Exchanger - BHE, coupled to a Nelder-Mead algorithm for parameter fitting to determine the thermal conductivity of the underground, thermal conductivity of the grout and the resistivity (Rb) of the Borehole Heat Exchanger. As a complement, the TYPE 300 module calculates the accumulated error, which is a comparative indicator of the effectiveness of the model and generates a report comprising Borehole Heat Exchanger data, the calculated parameters and a table with experimental and predicted temperatures and the quadratic error.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES

Secadero solar: balance energético

En trabajos anteriores se indicó la importancia de utilizar la energía solar como recurso para deshidratar productos hortícolas. El objetivo de este trabajo es analizar el comportamiento de un secadero solar simple, destinado al secado de especias aromáticas. Se describen la distribución de temperaturas y energías en las distintas partes del sistema durante los ensayos realizados.Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES