soluciones avanzadas de climatización con gas propano · glp: mezcla de hidrocarburos ligeros,...
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Ignacio Leiva Pozo
Soluciones avanzadas de climatización con gas
propano
Propano: limpio, sostenible y con elevada
disponibilidad presente y futura
�GLP: Mezcla de hidrocarburos ligeros, principalmente C3 y
C4, licuable a baja presión a temperatura ambiente
�ORIGEN: Aproximadamente el 65% actual del GLP proviene
de pozos de gas natural
� Propano: subproducto comercial del GLP mayoritario en C3
y características idóneas para usos térmicos en edificación
� Energía estratégica y altamente disponible con elevada
previsión a largo plazo
� Ciclo global de CO2: la procedencia natural, fácil
licuefacción y transporte aportan globalmente un bajo
consumo energético y de emisiones de CO2.
� Bajas emisiones contaminantes locales: combustión muy
limpia con muy bajos o nulos valores de emisiones
contaminantes locales como el NOx, CO o partículas.
Propano: limpio, sostenible y con elevada
disponibilidad presente y futura
�Disponibilidad y logística: Repsol pueden llevar este
combustible a prácticamente cualquier lugar de la
geografía y a lugares menos accesibles
�Diversidad de productos adaptados a la demanda
GLP: limpio, sostenible y con elevada
disponibilidad presente y futura
�La eficiencia energética de los edificios depende tanto de la demanda energética como del consumo de energía para satisfacer dicha demanda. Considerando la aportación de los sistemas de generación y distribución energética, esto se expresa con el rendimiento estacional o anual:
Climatización convencional eficiente:
calderas y sistemas de acumulación
Demanda anual
Eficiencia :
Consumo anual de combustible
Factores de los sistemas de generación y distribución� Este rendimiento viene determinado por todos aquellos
factores que influyen en el consumo final para una demanda determinada y que no son sólo la propia eficiencia del equipo determinado por sus curvas de rendimiento, fundamentalmente:
� Clima y ubicación� Controles que nos determinan la precisión en la
utilización, los internos del equipo y los externos de la instalación,
� Consignas y hábitos establecidos (temperaturas de ida y retorno, apagados nocturnos, etc.)
� Sistemas de distribución y disipación térmica
Climatización convencional eficiente:
calderas y sistemas de acumulación
La utilización de calderas y sistemas de acumulació n con propano de tecnología actual, permite esta adecuación a la demanda con el mínimo consumo:
� Tecnología de calderas con curvas de rendimiento muy favorables en función de la carga.
Climatización convencional eficiente:
calderas y sistemas de acumulación
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
0,2 0,4 0,6 0,8 1% carga
Eficiencia , %
Estándar Baja Temp
Condens
Las calderas más eficientes son las de condensación que
aprovechan el calor latente de condensación
del agua de los productos de la
combustión aumentando notablemente el
rendimiento de los equipos
� Controles electrónicos muy desarrollados que ajustan el consumo permanentemente a la demanda:
Climatización convencional eficiente:
calderas y sistemas de acumulación
hora del día
Ene
rgía
pro
duci
da y
de
man
dada
por
la
inst
alac
ión Demanda,
Producción
Modulación caldera 1
hora del día
Ene
rgía
pro
duci
da y
de
man
dada
por
la
inst
alac
ión Demanda,
Producción
Modulación caldera 1
hora del día
Ene
rgía
pro
duci
da y
de
man
dada
por
la
inst
alac
ión
Demanda,
Producción
Modulación caldera 2
hora del día
Ene
rgía
pro
duci
da y
de
man
dada
por
la
inst
alac
ión
Demanda,
Producción
Modulación caldera 2
� Sistemas de distribución térmica adecuados: Ej. radiadores específicos o suelo radiante para aprovechar en condensación la baja temperatura de trabajo.
� Adecuación de potencias y elementos y de los hábitos de utilización: consignas para adecuación a las horas de mayor o menor utilización, dimensionamiento específico o separado del ACS, etc.
Climatización convencional eficiente:
calderas y sistemas de acumulación
El gas propano es un excelente complemento a la
energía solar:
�Propiedades del producto: disponibilidad y logística de distribución, bajas emisiones de CO2 y contaminantes
�Soluciones tecnológicas disponibles comercialmente y muy eficientes para el uso híbrido con energía solar.
�Introducción de dispositivos de control para un uso eficiente del gas y ahorro energético permanente
�Prioriza la energía solar compensando el 100% de la demanda para ACS cuando es menor el aporte solar
�Estabilidad térmica en utilización manteniendo el nivel de confort requerido.
Sistemas híbridos energía solar y propano: SolarGas
Sistemas híbridos energía solar y propano: SolarGas
� Tecnologías de generación, intercambio, acumulación y distribución adaptadas a cada tipología de edificación y usos.
Sistemas híbridos energía solar y propano: SolarGas
� Producto integrado Solar Gas de Repsol para todo el conjunto de la instalación solar y de gas en ejecución y mantenimiento.
Campo de
colectores
Acumulador
Central
T1
Sist. Llenado / Vaciado
T3
T2
P1 P2
P3C
Purgador
Vaso expansión V. Antirretorno
Bomba
Válv. corte
Caudalimetro Contador energíaCEC
Agua fría
acs
Agua fría
acs
Agua fría
acs
Inter-
cambiador
Intercambiador
individual
Campo de
colectores
Acumulador
Central
T1T1T1
Sist. Llenado / Vaciado
T3T3
T2T2
P1 P2
P3CCC
Purgador
Vaso expansión V. Antirretorno
Bomba
Válv. corte
Caudalimetro Contador energíaCEC
Purgador
Vaso expansión V. Antirretorno
Bomba
Válv. corte
Caudalimetro Contador energíaCECECC
Agua fríaAgua fríaAgua fría
acs
Agua fríaAgua fríaAgua fría
acs
Agua fríaAgua fríaAgua fría
acs
Inter-
cambiador
Intercambiador
individual
Ciclo de Compresión accionado por Motor a Gas�Transferencia aire-aire (aire-aire-agua)�Sin torre de refrigeración�Potencias unitarias hasta aproximadamente 80 kWt.�Acoplamiento modular para mayores demandas.
GHP: Bombas de calor a gas propano
ACS
� Alto aprovechamiento energético: Calor recuperado del motor para ACS y como alternativa o complementación a la aportación solar.
� Alto rendimiento energético sobre energía primaria y bajas emisiones globales de CO2.
GHP: Bombas de calor a gas propano
76
130
95
140
0
20
40
60
80
100
120
140
kWh
EN
ER
GÍA
ÚT
IL /
100
kWh
EN
ER
GÍA
PR
IMA
RIA
Equipos Eléctricos Compresión con
Motor a gas
Caldera Absorción
EQUIPOS CONDENSADOS POR AIRE (<500 kW)
I - RENDIMIENTO SOBRE ENERGÍA PRIMARIA. MODO CALEFAC
Calor
0,45
0,32
0,23 0,210,16
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
kg C
O2
/ kW
h C
ALE
FA
CC
IÓN
CalderaEléctrica
CalderaGasóleo
BombaEléctrica
Caldera gas Bomba de Gas
EQUIPOS CONDENSADOS POR AIRE (<500 kW)
II - EMISIONES MODO CALEFACCIÓN
GHP: Bombas de calor a gas propano
� Aporte calorífico estable a bajas temperaturas exteriores. Sin desescarche.
� Bajo sobredimensionamiento� Sin torres de refrigeración� Mantenimiento sencillo y fiable� Facilita un crecimiento
sostenible de la demanda
• Se aminoran las puntas de demanda eléctrica.
• Se disminuyen elevados costes de inversión en infraestructuras eléctricas.
Micro cogeneración: generación eléctrica distribuida
de alta eficiencia y bajas emisiones de CO2
� La micro cogeneración realizada mediante un motor o turbina movidos con propano produce electricidad y a la vez el calor generado es aprovechado para cubrir necesidades térmicas de la edificación.
MOTOR
ENDOTÉRMICO
AGUA FRÍA AGUA
VENTA A RED
GLP
A
EDIFICI
Gases de Combustión
UNIDAD INTEGRADA EN UN SOLO CONTAINER
Gases de Combustión
TURBINA DE GAS
AGUA FRÍA
AGUA
CALIENTE
VENTA A RED
GLP
A EDIFICIO
CCCC
UNIDAD INTEGRADA EN UN SOLO CONTAINER
Micro cogeneración: generación eléctrica
distribuida de alta eficiencia y bajas emisiones de CO2
Generación eléctrica distribuida con propano.
Generación eléctrica convencional
Energía eléctricaRecuperación energía residual (producción de agua caliente)
Pér
dida
s en
el
esca
pe
30% 55% 15%
100% energía aportada por GLP
85% energía útil
Potencia disponible en generador
Pér
dida
s T
rans
port
e
Pér
dida
s en
ge
nera
ción
el
éctr
ica
9%
54%
100% energía primaria
Potencia eléctrica generada
46%
37% energía útil
SistemaConvencional Cogeneración
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
kg C
O2/
kWh
Emisiones de CO 2: Sist Convencional versus Cogeneración kg CO2/kWh
Factores clave para su fomento e implementación
� Alta disponibilidad de equipos en el mercado� Aplicaciones residenciales o comerciales con alto
aprovechamiento de la energía térmica� Alto número de horas de operación� Reducción de costes y ocupación de espacio mediante
sustitución total o parcial de paneles solares térmicos� Reconversión eficiente de procesos industriales� El propano es especialmente indicado en instalaciones
en “isla” en zonas de baja cobertura energética� Aprovechamiento del régimen especial de venta de
energía eléctrica a la red� Posibilidad puntual de generación complementaria de
frío con apoyo de tecnología de absorción
Micro cogeneración: generación eléctrica
distribuida de alta eficiencia y bajas emisiones de CO2
Sistemas de distribución centralizada y de distrito
Máquina de
Absorción
Máquina de
Absorción
C a ldera
BIOMASA
CALEFACCIÓN
ACS
REFRIGERACIÓN
Red de
distribución
(enterrada)
Producción de
E. EléctricaConsumo
Edificios
Paneles
fotovoltaicos
Cogeneración con
MICROTURBINA
Sistemas de acumulación
Suministro de
gas propano
(red de
Municipio)
biomasa
Distribución de distrito: distribución de energía térmica a un conjunto residencial terciario o industrial en un entorno local cercano
Ejemplo de esquema conceptual
Sistemas de distribución centralizada y de distrito
Factores para su desarrollo
� Alta eficiencia y mejora continua de la misma, facilitando la gestión y servicios energéticos integrales.
� Su validez económica necesita de un consumo medio elevado y constante que permita amortizar el extra coste de la canalización térmica.
� Facilita la introducción de sistemas híbridos con otras energías renovables.
� Con propano puede ser una alternativa eficiente en pequeños polígonos industriales o núcleos residenciales o de terciario de pueblos canalizados.
Gracias por su atención