Estudio termoeconómico de una instalación de trigeneración para uso residencial

Abstract

El fomento de la cogeneración de alta eficiencia sobre la base de la demanda de calor útil es una prioridad para la Unión Europea y sus Estados Miembros, habida cuenta de los beneficios potenciales de la cogeneración en lo que se refiere al ahorro de energía primaria, a la eliminación de pérdidas en la red y a la reducción de las emisiones, en particular de gases de efecto invernadero, contribuyendo así al cumplimiento de los objetivos del Protocolo de Kyoto de la Convención Marco de Naciones Unidas sobre Cambio Climático. Aunque la cogeneración siempre ha estado ligada al aprovechamiento de la energía residual en la industria, en este estudio se ha considerado interesante explorar las posibilidades que pudiese tener la cogeneración en el ámbito residencial. El uso de la cogeneración fuera del mundo industrial no es algo novedoso, su uso se encuentra más o menos extendido en instalaciones con una gran demanda de calor a lo largo del año (hospitales, polideportivos, piscinas,…etc.). La demanda de calor en las instalaciones mencionadas se mantiene en valores que justifican económicamente el uso de un cogenerador. En los edificios de viviendas tenemos el problema de que en verano la demanda de calor cae a mínimos que no justifican el uso de sistemas cogenerativos en dicha época del año. Para subsanar la baja demanda de calor en verano, vamos a incluir en la instalación una máquina para producir frío por absorción. Con la inclusión de ésta máquina conseguimos tres objetivos: Climatizar las viviendas en verano. Justificar aún más la demanda de calor. Aprovechar el uso del cogenerador en verano, con las ventajas que ello conlleva. En época de refrigeración pasaríamos de la cogeneración a la trigeneración, poniendo en marcha la máquina de absorción. Otro parámetro a tener en cuenta y quizás el más importante es el clima del emplazamiento donde se va realizar el estudio. Se necesitaba una zona con gran demanda de calor en invierno y de frío en verano. La zona climática que más se adaptaba a este requisito era la zona D3, que incluye ciudades como Zaragoza y Madrid, siendo ésta última la elegida. Es importante destacar que en el presente estudio sólo se trata la posibilidad de instalar un sistema de cogeneración para un bloque de viviendas con aproximadamente 100 unidades habitables sin llegar a tener en cuenta las ventajas que tendría trabajar sobre el concepto de calefacción/climatización de distrito, el cual sería interesante estudiar en próximos trabajos.