Análisis de un intercambiador tierra-aire (EAHX), atendiendo al comportamiento cíclico estacional de las temperaturas del terreno que envuelve a los tubos
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Date
2018Subject/s
Nearly Zero Energy Building (NZEB)
Earth-Air Heat Exchanges (EAHX)
Unesco Subject/s
3322.05 Fuentes no Convencionales de Energía
3306.09 Transmisión y Distribución
2210.09 Transferencia de Energía
2213.02 Física de la Transmisión del Calor
Abstract
Una de las premisas en el diseño de los NZEB (Nearly Zero Energy Building – Edificios de Energía Casi Nula), es la de utilizar sistemas de recuperación de calor en los equipos de ventilación y climatización, con los que disminuir el consumo energético del edificio. La implementación de un intercambiador tierra-aire, “EAHX” (Earth-Air Heat Exchanges), en este tipo de edificios es una estrategia adecuada para conseguirlo. Durante tres años consecutivos, se ha monitorizado el rendimiento del EAHX de un NZEB en Zaragoza (edificio CIEM - Centro de Incubación Empresarial), estudiando su comportamiento como sistema de almacenamiento de energía térmica estacional. Partiendo de las condiciones climáticas de Zaragoza se dimensionó el sistema. El resultado fue la instalación de un EAHX compuesto por dieciocho conductos independientes (a tresbolillo) que comienzan y terminan en un sistema Tichelmann. Los conductos son de hormigón de 400 mm de diámetro exterior que han instalado a una profundidad media de 6,00 m., con una pequeña pendiente hacia el colector de entrada para recoger las posibles filtraciones de agua que se pudieran producir. En la monitorización se han registrado diferentes temperaturas (aire exterior, aire a la entrada y salida de los tubos y suelo), así como el caudal circulante a través de ellos. El estudio recoge los rendimientos energéticos del sistema a lo largo de tres años (2012, 2013 y 2014), analizando el comportamiento transitorio de los campos de temperatura a lo largo de las distintas estaciones se ha encontrado los mejores períodos de tiempo para el empleo del EAHX. Los resultados mostraron que los meses de noviembre y mayo fueron, respectivamente, los mejores para el pre-calentamiento y pre-enfriamiento del aire utilizado en CIEM, llegando a alcanzar un COP de 80 para el sistema de climatización en estas estaciones intermedias y un periodo de retorno de inversión inferior a los tres años.
Una de las premisas en el diseño de los NZEB (Nearly Zero Energy Building – Edificios de Energía Casi Nula), es la de utilizar sistemas de recuperación de calor en los equipos de ventilación y climatización, con los que disminuir el consumo energético del edificio. La implementación de un intercambiador tierra-aire, “EAHX” (Earth-Air Heat Exchanges), en este tipo de edificios es una estrategia adecuada para conseguirlo. Durante tres años consecutivos, se ha monitorizado el rendimiento del EAHX de un NZEB en Zaragoza (edificio CIEM - Centro de Incubación Empresarial), estudiando su comportamiento como sistema de almacenamiento de energía térmica estacional. Partiendo de las condiciones climáticas de Zaragoza se dimensionó el sistema. El resultado fue la instalación de un EAHX compuesto por dieciocho conductos independientes (a tresbolillo) que comienzan y terminan en un sistema Tichelmann. Los conductos son de hormigón de 400 mm de diámetro exterior que han instalado a una profundidad media de 6,00 m., con una pequeña pendiente hacia el colector de entrada para recoger las posibles filtraciones de agua que se pudieran producir. En la monitorización se han registrado diferentes temperaturas (aire exterior, aire a la entrada y salida de los tubos y suelo), así como el caudal circulante a través de ellos. El estudio recoge los rendimientos energéticos del sistema a lo largo de tres años (2012, 2013 y 2014), analizando el comportamiento transitorio de los campos de temperatura a lo largo de las distintas estaciones se ha encontrado los mejores períodos de tiempo para el empleo del EAHX. Los resultados mostraron que los meses de noviembre y mayo fueron, respectivamente, los mejores para el pre-calentamiento y pre-enfriamiento del aire utilizado en CIEM, llegando a alcanzar un COP de 80 para el sistema de climatización en estas estaciones intermedias y un periodo de retorno de inversión inferior a los tres años.
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