Aire-ur bero-ponpan oinarritutako instalazio baten simulazioa eta optimizazioa

Abstract

[EU]Gradu Amaierako Lan honek, aire-ur bero-ponpan oinarrituta, etxebizitza familiabakar baten berokuntza eta UBS instalazioak simulatzea eta optimizatzea du helburu. Egungo eredu energetikoaren bilakaera dela eta, mota honetako teknologien erabilpena eta azterketa oso egokia bihurtzen da etxebizitzaren sektorean. Izan ere, gero eta helburu garrantzitsuagoak diren NEG isurien murrizketa eta energiaren kontsumo efizientea lortzeko teknologia lagungarria da. Honek ez baitu NEG isurketarik sortzen eta erabiltzen duen energia iturri nagusia berriztagarria da, beti ere kontuan edukita elektrizitate kontsumo baten beharra duela. Hala ere, etxebizitza baten energia termikoaren urteko eskari osoa hornitzeko duen gaitasun eza aintzat hartuta, errekuntza galdara eta inertzia depositua bezalako teknologien bidez lagunduko da funtzionamendu egokia bermatze aldera. Hortaz, instalazioaren kostuak, errendimendua eta ingurumen inpaktua aztertu nahian, instalazioaren analisia egin da termodinamikaren legeak erabiliz eta balantze energetiko eta exergetikoetaz baliatuz. Modu berean, ondoren, instalazioaren optimizazioa gauzatu da ikuspuntu ekonomikotik, emaitza hoberenak nola lortu daitezkeen eta nolakoak diren aztertzeko. Horrela, behin emaitzak ezagututa eta aztertuta, ondorio erabilgarriak lortuz.

[ES]Este Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo simular y optimizar la instalación de calefacción y ACS de una vivienda unifamiliar que se basa en la tecnología de bomba de calor aire-agua. Teniendo en cuenta la evolución del modelo energético de hoy en día, el uso y análisis de este tipo de tecnología es muy apropiado en el sector residencial, de hecho, es apropiada para conseguir objetivos como: reducir las emisiones de GEI y conseguir un consumo eficiente de energía. Esto es posible dado que no emite GEI y la principal fuente de energía que utiliza es renovable, siempre teniendo en cuenta que también necesita electricidad. Sin embargo, hay que considerar también la incapacidad de esta tecnología para suministrar toda la energía térmica demandada por un hogar a lo largo de un año, por ello la instalación se apoyará con tecnologías como la caldera de combustión y el depósito de inercia, para así asegurar su correcto funcionamiento.

Por tanto, se han analizado los costes, el rendimiento y el impacto medioambiental analizando la instalación por medio de la utilización de las leyes de la termodinámica y los balances de energía y exergia. Asimismo, se ha llevado a cabo la optimización de la instalación desde un punto de vista económico, para analizar cómo se pueden conseguir los mejores resultados y cuál es su valor. Consiguiendo así conclusiones útiles, una vez conocidos y analizados los resultados.

[EN]This End-of-Degree essay aims to simulate and optimize the heating and DHW installation of a single-family home that is based on air-water heat pump technology. The use and analysis of this type of technology is very appropriate in the residential sector, considering the evolution of the contemporary energy mode. In fact, it is an appropriate technology to help achieve the objectives of reducing GHG and achieve efficient energy consumption, since it does not emit GHG and the main source of energy it uses is renewable, always keeping in mind that it also needs electricity. However, we must also consider the inability of this technology to supply all the thermal energy required by a home over a year, so it is supported by technologies such as the combustion boiler and the inertia tank to ensure its proper operation. Therefore, in order to analyse the costs, efficiency and environmental impact of this system, the analysis of the installation has been made using the laws of thermodynamics, through energy and exergy balances. In the same way, the optimization of the installation is carried out from an economic point of view, so as to analyse how the best results can be achieved and what their value is, finally getting useful conclusions, once the results are known and analysed.

Este Trabajo de Fin de Grado tiene como objetivo simular y optimizar la instalación de calefacción y ACS de una vivienda unifamiliar que se basa en la tecnología de bomba de calor aire-agua. Teniendo en cuenta la evolución del modelo energético de hoy en día, el uso y análisis de este tipo de tecnología es muy apropiado en el sector residencial, de hecho, es apropiada para conseguir objetivos como: reducir las emisiones de GEI y conseguir un consumo eficiente de energía. Esto es posible dado que no emite GEI y la principal fuente de energía que utiliza es renovable, siempre teniendo en cuenta que también necesita electricidad. Sin embargo, hay que considerar también la incapacidad de esta tecnología para suministrar toda la energía térmica demandada por un hogar a lo largo de un año, por ello la instalación se apoyará con tecnologías como la caldera de combustión y el depósito de inercia, para así asegurar su correcto funcionamiento.Por tanto, se han analizado los costes, el rendimiento y el impacto medioambiental analizando la instalación por medio de la utilización de las leyes de la termodinámica y los balances de energía y exergia. Asimismo, se ha llevado a cabo la optimización de la instalación desde un punto de vista económico, para analizar cómo se pueden conseguir los mejores resultados y cuál es su valor. Consiguiendo así conclusiones útiles, una vez conocidos y analizados los resultados.

This End-of-Degree essay aims to simulate and optimize the heating and DHW installation of a single-family home that is based on air-water heat pump technology. The use and analysis of this type of technology is very appropriate in the residential sector, considering the evolution of the contemporary energy mode. In fact, it is an appropriate technology to help achieve the objectives of reducing GHG and achieve efficient energy consumption, since it does not emit GHG and the main source of energy it uses is renewable, always keeping in mind that it also needs electricity. However, we must also consider the inability of this technology to supply all the thermal energy required by a home over a year, so it is supported by technologies such as the combustion boiler and the inertia tank to ensure its proper operation.Therefore, in order to analyse the costs, efficiency and environmental impact of this system, the analysis of the installation has been made using the laws of thermodynamics, through energy and exergy balances. In the same way, the optimization of the installation is carried out from an economic point of view, so as to analyse how the best results can be achieved and what their value is, finally getting useful conclusions, once the results are known and analysed