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Diseño web: Paula M. Esquivias
Descarbonización de edificios terciarios. Optimización del control y funcionamiento de recuperadores de calor, enfriamiento evaporativo e intercambiadores tierra-aire
Decarbonization of tertiary buildings. Optimal control and operation of air-to-air heat recovery systems, evaporative cooling and earth-air heat exchangers
Entidades financiadoras/Funding
Bodies:
Agencia Estatal de Investigación. Ministerio de Ciencia e Innovación - Plan
de Recuperación, Transformación y Resiliencia. Fondos Next Generation EU/
National Research Agency. Ministry of Science and Innovation - Recovery,
Transformation and Resilience Plan. Next Generation EU Funds
Programa I+D+i/R&D Program:
Proyectos estratégicos orientados a la transición ecológica y transición
digital 2021. Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de
Innovación 2021-2023/ Strategic projects oriented to ecological
transition and digital transition 2021. National Plan for Scientific,
Technical and Innovation Research 2021-2023
Referencia/Reference:
TED2021-129652A-C22
Subvención concedida/Subsidy
Granted:
39.100,00 €
Duración del proyecto/Project
Duration: 2 años/years (2022-2024)
Investigador Principal/Main
researcher:
Ana Tejero González
Equipo de Investigación/research
team:
Fecha de inicio/Start date:
01/12/2022
Fecha de finalización/End date:
30/11/2024
Resumen/Abstract:
El presente proyecto tiene como objetivo último conciliar las exigencias de calidad del aire interior (CAI) con las de eficiencia energética. Para ello, se estudia el funcionamiento en cuanto a eficiencia y seguridad de utilización de equipos de recuperación de calor aire-aire, estrategias alternativas de enfriamiento evaporativo e intercambiadores tierra-aire. Esta caracterización de los sistemas se realiza mediante labor de laboratorio, monitorización de sistemas en edificios demostradores y simulación energética.
Respecto a los sistemas de recuperación de calor aire-aire se ha comprobado que, pese a su extendida aplicación, habitualmente operan en condiciones inapropiadas, posiblemente incluso desfavorables energéticamente. El estudio del comportamiento de recuperadores de calor más utilizados (placas, rotativo y de dos baterías con bomba) en términos de recuperación térmica, consumo de ventiladores y riesgo de contaminación cruzada de corrientes, permitirá optimizar los criterios de control implementados en estos sistemas.
Los sistemas de enfriamiento evaporativo son conocidos por su elevada eficiencia en climatologías favorables. Sin embargo, su aplicación se ve limitada esencialmente por el riesgo de proliferación y dispersión de Legionela. Este proyecto aborda por un lado la caracterización de materiales alternativos inorgánicos, para analizar su comportamiento en cuanto a seguridad (deterioro del material, arrastre de gotas, calidad del aire impulsado) y valorarlo frente a la posible pérdida de eficiencia respecto a materiales convencionales. Por otro lado, busca desarrollar un nuevo diseño de enfriador evaporativo indirecto de punto de rocío para ampliar la aplicabilidad de estos sistemas, contemplando también su hibridación con los convencionales basados en la compresión mecánica de un refrigerante.
Los intercambiadores tierra-aire son un tipo de sistema con gran atractivo actualmente para la comunidad científica. Sin embargo, su complejo diseño, elevada inversión y limitaciones de espacio, hacen necesario un conocimiento detallado de sus opciones y limitaciones frente al funcionamiento de otros sistemas más simples. Este proyecto caracteriza dos sistemas instalados en edificios terciarios demostradores de la Universidad de Valladolid, con diferentes condiciones de contorno y contemplando la posibilidad de integración de enfriamiento evaporativo.
Los resultados del proyecto servirán de guía en el diseño de sistemas de climatización híbridos, su regulación y control óptimos en distintas climatologías para cumplir con las necesidades de confort térmico y CAI de distintas aplicaciones.
TThe final aim of the present project is to simultaneously address the exigencies of Indoor Air Quality (IAQ) and energy efficiency. Towards this target, the project approaches the study of the efficiency and security of heating, ventilation and air conditioning systems that simultaneously improve IAQ and energy efficiency: air-to-air heat recovery systems, strategies implementing evaporative cooling and earth-air heat exchangers. Characterization of the target systems is developed at the laboratory, through monitorization of existing systems in buildings, and by means of energy simulation software.
Air-to-air heat recovery systems are widely applied, but commonly under inappropriate operating conditions, sometimes more energy-consuming. The study of the most used devices (plates, heat wheel and runaround loop) in terms of thermal energy recovery, fans consumption and risk of air leakage, will yield the optimal control criteria to be implemented in these systems.
Evaporative cooling systems are known for their high energy efficiency in certain favorable climates. However, their application is essentially limited by the risk of Legionella proliferation and dissemination. On one hand, this project approaches the characterization of alternative inorganic materials, to analyze their behavior in terms of security (material decay, water entrainment, supply air quality) and evaluate the possible loss in efficiency face to conventional pads.
Earth-Air heat exchangers are very appealing systems for the scientific community. However, their complex design, high investment costs and space requirements, make necessary a detailed knowledge on their options and limitations face to other simpler systems. This project characterizes two EAHE installed in tertiary buildings of the University of Valladolid, with different boundary conditions and considering the possible integration of evaporative cooling.
Results derived from the project will serve as a guide in the design of hybrid HVAC systems, their optimal management and control in different climates to achieve the indoor thermal comfort and air quality required in the diverse applications.
Universidad de Valladolid | GIR Termotecnia
Paseo del Cauce nº 59, 47011, Valladolid
Reservado todos los derechos
Investigador Coordinador:
Francisco Javier Rey Martínez
+34 983 42 33 66 | rey@eii.uva.es