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Curso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia

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Curso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia. Análisis de Proyectos de Calefacción Solar de Aire. Sistema de Calefacción Solar de Aire, Québec, Canadá. Crédito Fotográfico: Conserval Engineering. © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006. Objetivos.

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Presentation Transcript
curso de an lisis de proyectos de energ a limpia
Curso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia

Análisis de Proyectos de Calefacción Solar de Aire

Sistema de Calefacción Solar de Aire, Québec, Canadá

Crédito Fotográfico: Conserval Engineering

© Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

objetivos
Objetivos
  • Revisar los fundamentos de los sistemasde Calefacción Solar de Aire
  • Ilustrar las consideraciones clavepara el análisis de proyectos de Calefacción Solar de Aire
  • Introducir el Modelo de Proyecto de Calefacción Solar de Aire RETScreen®
qu brindan los sistemas de calefacci n solar de aire
¿Qué brindan los sistemas de Calefacción Solar de Aire?
  • Aire caliente de ventilación
  • Aire de proceso caliente

…pero también…

    • Revestimiento contra la intemperie
    • Pérdida de calor reducida a través de las paredes
    • Reducida estratificación de calor del ambiente
    • Mejor calidad de aire
    • Menores problemas depresión negativa

Escuela, Yellowknife, Canadá

Colector Solar

Crédito Fotográfico: Arctic Energy Alliance

Crédito Fotográfico: Enermodal Engineering

operaci n del sistema de calefacci n solar de aire
Operación del Sistema de Calefacción Solar de Aire
  • El absorbente perforado oscuro capta la energía solar
  • El ventilador lleva aire a través del colector y el dosel
  • Los controles regulan la temperatura
    • Deflectores
    • Calentamiento auxiliar
  • El aire es distribuido en todo el edificio
  • Se recupera la pérdida de calor por las paredes
  • Se rompe la estratificación de calor del ambiente
  • Deflector “by-pass” para el verano

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SISTEMA DE DUCTOS DE DISTRIBUCIÓN

UNIDAD DEVENTILACIÓN

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LAS PÉRDIDAS DE CALOR POR LA PARED RECUPERADAS POREL AIRE DE INGRESO

EL AIRE EXTERIOR ES CALENTADO AL PASAR A TRAVÉS DEL ABSORBENTE

SEPARACIÓN DE AIRE

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ESPACIO DE AIRE BAJO PRESIÓN NEGATIVA

ESPACIO DEAIRE

ABSORBENTE DE CALOR SOLAR

LÁMINA PERFILADA PROPORCIONACAPA LÍMITE DE VIENTO

sistemas comerciales residenciales de calefacci n solar de aire
Sistemas Comerciales/Residenciales de Calefacción Solar de Aire
  • Dos tipos de sistemas
    • Ventilación dedicada (departamentos y escuelas)
    • Calefacción, enfriamiento y ventilación con 10-20% de aire fresco
  • El colector del sistema conecta los ventiladores convencionales y ductos
  • Se añade calor convencional como sea requerido
  • No hay rompimiento de la estratificación de calor del ambiente
  • Ciclo economizador permite usar más aire fresco
sistemas industriales de calefacci n solar de aire
Sistemas Industriales deCalefacción Solar de Aire
  • El control de la temperatura: mezcla aire fresco y aire recirculado adiciona calor si es necesario
  • Rompimiento de la estratificación de calor del ambiente: el aire frío se mezcla con el aire del techo raso y desciende
  • Para ventilación de aire en fábricas, almacenes, etc.
  • Sistema de ductos perforados distribuyen aire al nivel del cielo raso
sistemas de calefacci n solar de aire para procesos de calor
Sistemas de Calefacción Solar de Aire para Procesos de Calor
  • El colector se monta en cualquier superficie conveniente
  • La salida del colector en ducto hacia el proceso
  • La temperatura puede ser reguladapor
    • Calentadores convencionales
    • Deflectores “By-pass”
  • Secado de cultivos
    • Requiere baja temperatura

para evitar daño a la cosecha

  • Aire precalentado para procesosindustriales

Cobertizo de Secado de Té, Java Occidental, Indonesia

Crédito Fotográfico: Conserval Engineering

recursos solares vs demanda de calor para ventilaci n
Recursos Solares vs. Demanda de Calor para Ventilación

Lanzhou, China, 36ºN

Iqaluit, Canadá, 64ºN

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Yakarta, Indonesia, 6ºS

Moscú, Rusia, 55ºN

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Horas Pico de Sol por Día en el Plano del Colector

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Buffalo, EE.UU., 43ºN

  • Meses con temperatura promedio <10ºC están sombreadas
  • Vertical, superficies frente al ecuador excepto Yakarta (horizontal)
  • Fracción de meses usados

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sistemas de calefacci n solar de aire costos y ahorros
Sistemas de Calefacción Solar de Aire Costos y Ahorros

1 m2 de colector

Costos de Inversión:

  • Colector: 100 $ a 250 $/m2
  • Sistema de Ventilación: 0 $ a 100 $/m2
  • Total: 100 $ a 350 $/m2

menos el costo de revestimiento convencional

Energía Colectada:

  • 1 a 3 GJ/año

0,05 $/kWh 0,12 $/kWh

Electricidad

Diesel

0,30 $/L 0,70 $/L

Ahorros Anuales

para 2 GJ de Salida

0,17 $/m3 0,45 $/m3

Gas

0 $ 20 $ 40 $ 60 $

consideraciones para un proyecto de calefacci n solar de aire
Consideraciones para un Proyecto de Calefacción Solar de Aire
  • El más efectivo en costos en nuevas construcciones y renovación
    • Crédito por el revestimiento
    • Asegura que los sistemas de ventilación existentes se acomoda fácilmente al Sistema de Calefacción Solar de Aire
  • Muchos de los colores oscuros tienen un grado de absorción de 0,80-0,95
    • Las consideraciones arquitectónicas pueden ser muy importantes

Componentes del Sistema deCalefacción Solar de Aire

  • Una alta ocupación lleva a ser más efectivo en costos
  • Puede ser instalado alrededor de puertas y ventanas
  • Pueden usarse ventiladores y ductos existentes
  • Bajo o sin costos de mantenimiento adicionales

Ducto Distribuidor de Aire

Ventilador de Escape

Reflector “By-pass” derecirculación de Aire

Deflector Frontal

Dosel

Deflector “By-pass”de Verano

Photo Credit: NRCan

Ventilador

Absorbente dePlaca Perforada

ejemplos canad y estados unidos sistemas de calefacci n de aire de ventilaci n
Ejemplos: Canadá y Estados UnidosSistemas de Calefacción de Aire de Ventilación
  • Calidad de aire mejorada a bajo costo
  • Tamaños en el rango de unos pocos m2 a 10.000 m2
  • Los ductos deben ser ubicados cerca del muro sur (para el hemisferio norte)
  • Períodos Típicos de Retorno de la inversión de 2 a 5 años

Edificio de Viviendas, Ontario, Canadá

  • Los sistemas industriales frecuentemente tienen el período de retorno más rápido

Colector Marrón en EdificioIndustrial, Connecticut, EE.UU.

Salón de Clase Portátil, Ontario, Canadá

Crédito Fotográfico: Conserval Engineering

Crédito Fotográfico: Conserval Engr.

ejemplo indonesia sistemas de calor de procesos
Ejemplo: IndonesiaSistemas de Calor de Procesos
  • Sistemas de caudal normalmente constante con controles muy simples
  • Usado para el secado de cosechas que son recogidas a lo largo del año
  • Mejor si la estación soleada coincide con la cosecha

Cobertizo de Secado de Té, Java Occidental, Indonesia

Crédito Fotográfico: Conserval Engineering

modelo de proyecto de calefacci n solar de aire retscreen
Modelo de Proyecto de Calefacción Solar de Aire RETScreen®
  • Análisis de producción de energía de todo el mundo, de costos de ciclo de vida y de reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero
    • Aire de Ventilación
    • Calor de Proceso
    • Recuperación de Calor
    • Rompimiento de la estratificación decalor del ambiente
  • Solo 12 puntos de datos paraRETScreen® vs. 8.760 paramodelos de simulación horaria
  • Actualmente no cubiertos:
    • Sistemas avanzados HRV(ventilador de recuperación de calor)
    • Sin Tecnología Solarwall®
    • Sistemas de ventilación desbalanceada
retscreen c lculo de energ a de sistemas de calefacci n solar de aire
RETScreen®Cálculo de Energía de Sistemasde Calefacción Solar de Aire

Calcular la energía solar utilizable

Sistemas Industriales:3 iteraciones

Calcular la eficiencia del colector

Calcular la elevación de la temperatura y el factor de utilización solar

Ahorros de la energía solar colectada

Ahorros de la energía por calor recuperado

Ahorros de la energía por rompimiento de estratificación

Ver el e-Libro

Análisis de Proyectos de Energía Limpia: RETScreen® Ingeniería y Casos

Capítulo de Análisis de Proyectos de Calefacción Solar de Aire

Ahorros totales:calefacción de aire de edificios industriales

Ahorros totales:calefacción de aire de edificios comerciales/ residenciales

Ahorros totales:calefacción de aire de proceso

ejemplo de validaci n del modelo de proyecto de calefacci n solar de aire retscreen
Ejemplo de Validación del Modelo de Proyecto de Calefacción Solar de Aire RETScreen®
conclusiones
Conclusiones
  • El Sistema de Calentamiento Solar de Aire provee calentamiento para aire de procesamiento y ventilación
  • Las locaciones alrededor del mundo tienen energía solar disponible cuando se requiera calefacción de aire para ventilación
  • El Sistema de Calentamiento Solar de Aire sirve como revestimiento contra la intemperie y se alimenta con sistemas de ventilación convencionales
  • Para el Sistema de Calentamiento Solar de Aire, RETScreen® calcula
    • Energía colectada, eficiencia, y elevación de temperatura
    • Pérdidas de calor por los muros recuperadas
    • Pérdidas de calor reducidas debido al rompimiento de la estratificación de calor ambiental
  • RETScreen® es un análisis anual con cálculo de recursos mensuales que pueden lograr precisión comparable a modelos de simulación horaria
  • RETScreen® puede brindar significativos ahorros de costos en estudios de factibilidad preliminares
preguntas
¿Preguntas?

Módulo de Análisis de Proyectos de Calefacción Solar de Aire

RETScreen® International Curso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia

Para mayor información por favor visite el sitio web RETScreen en

www.retscreen.net