Proyecto AICO
RESUMEN
HIPÓTESIS
OBJETIVOS
CRONOGRAMA
IMPACTO
DIFUSIÓN
RESUMEN
En la búsqueda constante de soluciones ecoeficientes y sostenibles, el proyecto de investigación aborda uno de los mayores desafíos contemporáneos: la eficiencia energética en la climatización de edificios. Con el respaldo del marco normativo establecido por la Unión Europea en su «Paquete Invierno», se centra en una misión para reducir el consumo de energía y las emisiones de CO2 asociadas.
Enfocándose en el 40% del consumo total de energía proveniente de edificios en la Unión Europea, el proyecto se centra en la implementación de técnicas innovadoras de climatización mediante un doble enfoque. Por una parte, la mejora de la eficiencia de equipos convencionales de climatización mediante el pre-enfriamiento del aire de entrada al condensador. Y por otra, mediante el aprovechamiento de la energía solar. La distribución homogénea de la atomización ultrasónica y su adaptación al uso de energía fotovoltaica son elementos fundamentales de este enfoque innovador. Este proyecto se compromete con la construcción de edificios más inteligentes, sostenibles y eficientes, allanando el camino hacia un futuro energético más limpio y resiliente.
HIPÓTESIS
HIPÓTESIS 1
La inclusión simultánea de energía solar fotovoltaica y el pre-enfriamiento del aire de entrada al condensador de un equipo de aire acondicionado es viable técnicamente y mejorará las prestaciones energéticas de estos equipos.
HIPÓTESIS 2
El empleo de técnicas de ultrasonidos para la generación de la atomización puede controlar el tamaño de las gotas, así como reducir la velocidad del flujo incidente al condensador, con lo que será posible evaporar completamente el agua antes de llegar al condensador disminuyendo la pérdida de carga en la corriente de aire y minimizando la posibilidad de que se produzca corrosión o incrustaciones en la superficie del condensador.
HIPÓTESIS 3
La solución tecnológica desarrollada contemplará los aspectos prácticos geométricos, de alimentación eléctrica (red eléctrica y/o paneles FV) y de consumos de agua críticos en el diseño en los equipos de aire acondicionado que favorecerá su implantación en el mercado y su instalación final en los edificios
OBJETIVOS
Objetivo Global: El objetivo global de este proyecto es optimizar un sistema de refrigeración solar tipo Split accionado mediante energía fotovoltaica, en el que adicionalmente se va a mejorar su eficiencia energética mediante el pre-enfriamiento del aire de entrada al condensador.
Para la hibridación del condensador se propone la optimización del diseño de un generador de gotas por ultrasonidos.
Objetivo 1. Modelización CFD
Modelizar numéricamente la sección de pre-enfriamiento mediante herramientas CFD para optimizar su diseño.
Objetivo 2. Experimental Túnel
Evaluar experimentalmente las prestaciones térmicas y fluido-dinámicas del generador de gotas por ultrasonidos en un túnel de viento.
Objetivo 3. Optimizar
Optimizar el diseño del generador de gotas por ultrasonidos para el pre-enfriamiento del aire de entrada al condensador de un equipo de aire acondicionado tipo Split accionado simultáneamente por paneles fotovoltaicos y red.
Objetivo 4. Caracterización experimental. Laboratorio
Caracterizar experimentalmente el sistema de refrigeración solar con pre-efriamiento del aire de entrada al condensador en condiciones ambientales estivales. Entorno experimental: laboratorio.
Objetivo 5. Optimizar el control
Optimizar el control de la operación del sistema en función de la demanda y las condiciones ambientales.
Objetivo 6. Verificación edificio real
Verificar experimentalmente los ahorros energéticos conseguidos en un edificio real.
Objetivo 7. Integración en edificios
Establecer una metodología para la integración en edificios reales.
Objetivo 8. Difusión
Difundir y diseminar los principales resultados.
CRONOGRAMA
IMPACTO
El impacto científico-técnico de los resultados tiene que ver con el objetivo del proyecto y con el contexto del reto la sociedad: Energía segura, sostenible y limpia en el que se contextualiza cuyo propósito es la descarbonización de nuestra sociedad. El objetivo de este proyecto es contribuir a la reducción del consumo de energía en edificios mediante la integración de las energías renovables y la mejora de la eficiencia de equipos de climatización. La propuesta de empleo de energía solar fotovoltaica para el accionamiento de equipos de climatización es una de las vías más prometedoras para conseguir que estos equipos se conviertan en soluciones competitivas a corto plazo según la Agencia Internacional de la Energía. Los resultados de este proyecto permitirán establecer criterios de dimensionado para este tipo de equipos que servirán de referencia tanto a los fabricantes del sector, como a ingenieros y arquitectos. Por otro lado, se propone el empleo de técnicas evaporativas para la mejora de la eficiencia energética
de sistemas de climatización. Junto a la evaluación de la mejora energética habrá que valorar la propuesta a nivel medioambiental en términos de consumo de agua y emisiones de estos equipos. Este es un aspecto en consideración por el interés para la sociedad en general y en particular para empresas de mantenimiento de equipos térmicos. Empresas como Baltimore Aircoil Ibérica S.A., CYPE Ingenieros S.A. o LG ELECTRONICS Spain han mostrado su interés en los resultados derivados del proyecto.
DIFUSION
A nivel internacional la Agencia Internacional de la Energía en su programa Solar Heating and Cooling (IEA-SHC) incluye las actividades de la Task 65, titulada: «Solar cooling for the Sunbelt Region” (https://task65.iea-shc.org/). Esta Task, en la que participan varios investigadores del grupo, promueve la investigación en equipos de refrigeración y bombas de calor accionadas mediante energía solar fotovoltaica. En ella se promueve la adaptación de las soluciones tecnológicas existentes a la región denominada Sunbelt con latitudes entre 20º y 40º con sus particularidades climaticas (alta irraciación, altas temperaturas, disponibilidad de agua, etc). Este es un grupo de trabajo en el que se promueve la difusión de los resultados de los grupos de investigación integrantes, por lo que es un entorno ideal para discutir los resultados alcanzados en el proyecto y recibir el retorno de los mayores especialistas mundiales en el ámbito de la refrigeración solar.
https://task65.iea-shc.org/
OPTIMIZACIÓN DE UN SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO SOLAR ACCIONADO MEDIANTE
ENERGÍA FOTOVOLTAICA CON PRE-ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO DEL AIRE DE ENTRADA AL
CONDENSADOR USANDO TÉCNICAS DE ULTRASONIDOS
