Limitación de demanda energética, instalaciones térmicas, eficiencia energética, instalaciones de iluminación, contribución fototérmica, contribución fotovoltaica
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#334729
Hola, nos gustaría saber si alguien puede echarnos una mano en un tema relacionado con estratificación y eficiencia energética en la climatización del ambiente de una piscina.

Estamos estudiando la mejora de la eficiencia energética la climatización del ambiente de una piscina cuyo recinto equivale a un prisma rectangular de 10 metros de alto x 33 metros de largo x 20 metros de ancho.

Actualmente el aire se impulsa a través de un gran conducto situado en la parte superior del recinto que dispone de puntos de impulsión regularmente distribuidos, mientras que el retorno se realiza a través de distintas rejillas de retorno situadas en las paredes laterales del recinto.

Pensamos que con esta distribución se consume más energía debido a un fenómeno de estratificación a pesar del retorno, ya que el aire caliente tendería a permanecer en la parte superior del recinto lo que obligaría a continuar impulsando aire hasta que el estrato de aire a la temperatura de consigna se ampliara (hacia abajo) hasta alcanzar la zona de uso. Pensamos que el retorno aquí no evita la estratificación porque estamos obligados a mantener unas velocidades de aire muy bajas para no perjudicar el confort de los usuarios.

Nuestra idea es cambiar el sistema para realizar la impulsión del aire caliente desde la parte inferior y el retorno desde la parte superior. De esta manera estaríamos impulsando el aire caliente en la zona de uso (la zona de temperatura de consigna) en aquellos momentos en los que fuera necesario. La parte negativa es, evidentemente, que el aire caliente tenderá a subir con lo que necesitaremos impulsar aire de nuevo.
Hasta ahí todo son suposiciones, y nos gustaría poder hacer alguna estimación justificada. En este punto es en el que solicitamos ayuda al foro.

Hemos pensado que una buena simplificación inicial sería dividir el volumen del recinto en cuatro espacios “apilados” de 2,5 x 33 x 20 m, y estudiar cada uno de los casos, es decir, cuánta energía habría que inyectar para mantener el espacio inferior a la temperatura de uso (24ºC).

En el estado actual de la instalación (impulsión de aire en la parte superior del recinto) y de acuerdo a esta simplificación, habría que estudiar la energía que habría que aportar para que los espacios pasaran a alcanzar, sucesivamente a partir del espacio superior, la temperatura de uso.

En el estado modificado propuesto (impulsión de aire en la parte inferior del recinto) por su parte, habría que estudiar la energía que habría que aportar para que la parte inferior se mantuviera a la temperatura de uso frente a la tendencia del aire caliente a subir.

Por desgracia no sabemos cómo afrontar estos cálculos ni siquiera de manera aproximada, por lo que agradeceríamos cualquier tipo de ayuda por parte del foro, tanto en si el planteamiento sería correcto como en la forma de resolverlo.

Muchas gracias.
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#334784
Creo que en este caso, el calor sensible, es poco significativo frente al calor latente. es decir, la energía que tenéis que gastar para eliminar la humedad ambiental.

No creo que atacar el tema de la estratificación genere grandes ahorros. Si los cerramientos son adecuados, la energía perdida por ahí no va a ser significativa.

En mi proyecto de fin de carrera hice un proyecto de climatización precisamente de una piscina cubierta (pero lo perdí, no me guardé copia, lo entregué todo a pelo, no sé si aún rondará por la universidad, o habrá sido destruido).

Consistía en un sistema de climatización por gas, en el que usaba un climatizador por gas (son máquinas en las que el compresor va unido a un motor de gas por un eje, son equipos estándar).
El circuito de climatización lo usaba para condensar el agua del aire en la evaporadora, y utilizaba la condensadora y la energía de la refrigeración del motor como apoyo para calentar el aire, el agua del vaso de la piscina, y el agua de las duchas.

Sobre si coger el aire de arriba o abajo, o impulsarlo arriba o abajo, me parece secundario, ya que, si no recuerdo mal, la parte más importante de la energía consumida, se iba en la eliminación de la humedad, y el calentamiento del vaso (que se enfría de forma continua por la evaporación, sobretodo, cuando hay agitación debido a la presencia de bañistas).

Creo recordar que el Handbook de la Ashrae explicaba perfectamente cómo calcular las necesidades.


Buscando un poco, he visto proyectos la mar de bonitos, en los que se combinan sistemas termodinámicos (máquinas de calor-frío), con energía geotérmica, con biomasa, etc.
El mío, como te he dicho, era una cogeneración termo-mecánica (no eléctrica), en el que usaba equipos climaveneta accionados por gas natural. Se ahorraba del orden del 50% de energía frente a un sistema convencional, y se prevenían problemas de corrosión producidos por excesos de humedad (que ya habían aparecido en la estructura de la piscina, con menos de 10 años desde su construcción).

La impulsión del aire era a media altura, con boquillas que apuntaban hacia abajo. La recogida de aire, también era a media altura. Teníamos en cuenta la estratificación para calcular pérdidas de energía, pero no la usabamos como factor de ahorro.
Sinceramente, no creo que pueda obtenerse gran cosa de ahí.
A fuerza de ser reiterativo, no nos salía significativo con respecto a la energía que necesitaba el vaso, y que se necesitaba para condensar la humedad.
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#335323
Estimado José-Mac,

muchas gracias por tu respuesta. Ha sido de gran utilidad para orientarnos y poder centrarnos.

Ahora estamos algo perdidos del cálculo de las necesidades energéticas para la deshumectación de la piscina cubierta. Encontramos información discrepante al respecto que nos llevan a cálculos muy dispares.

¿Podría alguien guiarnos al respecto?

Muchas gracias...
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#335343
Los de Ciatesa tenían un estudio bastante bueno, Busca en su web (ahora son Ciat).

saludos
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#335346
Atecyr tiene un par de libros.
SEDICAL tiene un software simple pero efectivo.
Un saludo.
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