DESCARBONIZACION DE EDIFICIOS E INDUSTRIAS CON SISTEMAS HIBRIDOS DE BOMBA DE CALOR

2021

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Gonzálvez Maciá José María

La Unión Europea ha lanzado el European Green Deal que incluye la revisión de los objetivos de lucha contra el cambio climático para el año 2030 que incluye la reducción del 55% de emisiones de gases de efecto invernadero tomando como referencia los niveles de 1990. La climatización de edificios y el calor de proceso en el ámbito industrial son aproximadamente el 50% del global de consumo energético en la Unión Europea. Las estrategias de la Unión Europea para reducir las emisiones asociadas a dicho consumo son entre otras, el lanzamiento de la estrategia Renovation Wave que incide en la actuación sobre los edificios ya construidos y el incremento de los requerimientos de eficiencia energética en la industria. La descarbonización de los sectores mencionados pasan necesariamente por la sustitución de las calderas existentes que usan gas o fuel-oil por tecnologías que provean la energía térmica necesaria con nulas o muy bajas emisiones de dióxido de carbono. Este proyecto propone el estudio de soluciones híbridas de bombas de calor para la descarbonización de edificios existentes e industrias. Estas soluciones híbridas son necesarias durante un periodo largo de transición que requerirá de la coexistencia de las calderas existentes con tecnologías bajas en emisiones. En el sector de los edificios, se propone el desarrollo de soluciones centralizadas en bloque de viviendas integrando las bombas de calor con paneles solares térmicos, calderas ya existentes en las viviendas, el uso de paneles fotovoltaicos y elementos de almacenamiento térmico para satisfacer las demandas de climatización y agua caliente sanitaria. En el sector industrial, la propuesta es la desarrollar bombas de calor combinadas con colectores solares tipo Fresnel para el apoyo de las calderas existentes para generar agua caliente presurizada o vapor de proceso. Un objetivo específico del proyecto es el desarrollo de bombas de calor altamente eficientes a bajas temperaturas ambientales para la climatización de edificios y las bombas de calor de alta temperatura para la producción de calor de proceso industrial. El estudio del dimensionamiento de dichos sistemas híbridos, su configuración, algoritmos de control, así como el análisis de los resultados en un plano técnico, económico y ambiental se plantea mediante el desarrollo de modelos avanzados del sistema implicado. Los modelos a nivel de sistema desarrollados se basan en modelos detallados de componentes a desarrollar en el proyecto, en concreto los de bomba de calor y concentradores solares tipo Fresnel.