Modelización termodinámica de una bomba de calor para ACS

Este trabajo se enmarca en el proyecto de investigación ekimProVe (ver capítulo 2, p. 17) sobre eficiencia energética en edificación. El proyecto ekim-ProVe propone una solución energética innovadora para edificios con fachadas ventiladas fotovoltaicas, integrando la fachada, una bomba de calor para ACS, un sistema de gestión del movimiento de aire y un sistema de almacenamiento térmico latente en el mismo sistema del edificio (ver figura 2.1, p. 19). La bomba de calor producirá parte del ACS y la calefacción demandada por el edificio. La electricidad generada por los paneles fotovoltaicos cubrirá una parte significativa del consumo eléctrico de la bomba de calor. El aire, calentado a su paso por la cámara ventilada, pasará por el evaporador de la bomba de calor, de manera que actuar´a como foco frío. La bomba suministrará calor a temperatura elevada que podrá ser empleado directamente para ACS (ver figura 3.6, p. 24). La bomba de calor funcionará por tanto con un foco frío a temperatura superior a las usuales, lo que le permitirá alcanzar una mejor eficiencia. Una de las tareas del proyecto ekimProVe consiste en estimar el consumo eléctrico anual de la bomba de calor del edificio. Sin embargo, el hecho de que la bomba opere en unas condiciones tan diferentes a las usuales hace que no existan datos sobre su eficiencia, ya que los parámetros usuales (SCOP) aparte de ser en realidad valores promediados con un ciclo temporal, están calculados para las condiciones de operación usuales. Este trabajo fin de grado pretende obtener unos valores de eficiencia en el rango de operación del proyecto. Para ello, se basa en una bomba de calor de ACS situada en el Laboratorio de Termodinámica (ver figura 3.2, p. 23). Se trata de una bomba comercial dimensionada para una vivienda media, por lo que los datos de eficiencia son extrapolables a los equipos que existirían en un edificio. Está parcialmente instrumentada (ver sección 3.3, p. 26). Como se verá, el no disponer de todos los sensores necesarios dificultaría el problema. ...