Reducción del consumo de energía en instalaciones con sistemas de climatización Centralizados todo-agua a flujo constante.
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Date
2008-06-12
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Publisher
Universidad de Cienfuegos “Carlos Rafael Rodríguez”, Facultad de Ingeniería, Centro de Estudios de Energía y Medioambiente (CEEMA)
Abstract
El trabajo aborda el desarrollo de un procedimiento para establecer la temperatura más adecuada del agua helada en los sistemas de climatización centralizados del tipo todo-agua a flujo constante, con el objetivo de reducir el consumo de energía bajo determinadas condiciones climatológicas y nivel de ocupación de una instalación dada. El estudio se desarrolla y se valida sobre un caso experimental en el Hotel Jagua de la Provincia de Cienfuegos. El trabajo se fundamenta en los principios físicos fundamentales de estos sistemas, de donde se derivan un grupo de incertidumbres y dificultades que conducen a la búsqueda de nuevas herramientas para modelarlos y alcanzar con ellas resultados que posibiliten reducir el consumo de energía en estos complejos sistemas. A partir de bases de datos obtenidas de la simulación térmica del edificio y la experimentación, se diseña una red neuronal y se obtiene un modelo neuronal que posibilita determinar con gran exactitud la carga térmica de enfriamiento en función de las características constructivas de la edificación, las variables climatológicas y el nivel de ocupación. Partiendo de la carga térmica de enfriamiento obtenida mediante este modelo y las temperaturas extremas diarias, se diseña un sistema neuro difuso mediante el cual se determina el consumo de energía eléctrica del sistema de climatización en función de la temperatura de agua helada, conservando las condiciones de confort en las diferentes áreas y locales de la instalación. El análisis estadístico y el diseño de experimento validan la predicción del Sistema de Inferencia Difuso Neuro-Adaptivo (“ANFIS”) desarrollado y corroboran la existencia de un mínimo consumo en función de la temperatura de agua helada y el tiempo de trabajo del compresor. Finalmente un algoritmo genético se encarga de encontrar el valor de ajuste de la temperatura del agua helada que posibilita reducir el consumo energético del sistema de climatización para las condiciones reales de explotación dadas. Los resultados demuestran que con el nuevo procedimiento propuesto, de aplicación general en instalaciones de climatización todo-agua a flujo constante, se pueden obtener ahorros de energía del orden del 11 %, con la consecuente reducción de impacto ambiental asociado .
Description
Keywords
agua helada, climatización centralizados, consumo de energía