Termoekonomiaren aplikazioa nZEB eraikin baten UBS eta berokuntza sisteman

Abstract

Ongizatea sustatzeko helburua duen mundu honek gero eta energia-kontsumo handiagoa behar du gizartearen betebeharrak asetzeko. Halere, energia-baliabide ez-berriztagarriak agortzen doaz eta ezinbestean energia-eraginkortasuna sustatzeko tresnak garatu eta erabili behar dira edota, energia berriztagarrien erabilpena hedatu behar da. Etxebizitzen sektorea energia gehien kontsumitzen duen sektoreetako bat da eta beraz, beharrezkoa da etxebizitzetako instalazioak ondo ezagutzea eta aztertzea, energia kontsumoa ahal den neurrian txikitzeko.

Gradu Amaierako Lan honen helburu nagusia Termoekonomia eraikin baten instalazio termikoan aplikatzea da, kostu-sorkuntzaren banaketa arrazionala lortzeko. Kostu-eraketa zelan gauzatzen den jakin ostean aplikatu ahalko baitira energia-efizientzia sustatzeko optimizazio eta kontrol teknikak. Kostu-banaketa Termoekonomia zientzian oinarrituko da eta, beraz, teoria honen kontzeptuak barneratuko dira lehenik eta behin, hala nola Exergia Kostuaren Teoria (KET) edo Exergoekonomia.

Bestalde, Termoekonomia nZEB (Nearly Zero Energy Building) etxebizitza bateko UBS eta berokuntza sistema bati aplikatu zaio, honen eraginkortasun energetiko eta exergetikoa ebaluatzeko eta optimizatzeko helburuarekin. Modu honetan ere, Termoekonomia praktikan ipini bai eta nZEB bezalako kontzeptuak ikasi dira.

Ondorioz, sarrera gisa, Termodinamikaren zenbait oinarrizko kontzeptu azaldu dira, hala nola 1. eta 2. Printzipioa, eta exergiari buruzko hainbat ideia garrantzitsu aipatu dira. Ondoren Termoekonomiaren kontzeptuak eta definizioak eman dira eta jarraian instalazioaren analisia burutzeko jarraitu beharreko pausu matematikoak azaldu dira. Bukatzeko, aurretik azaldutako kontzeptu teorikoak ikerketa kasuan aplikatu dira eta lortutako emaitzak analizatu dira.

Alegia, instalazio errealaren fluxuen datu termodinamikoetatik abiatuz (hala nola, masa emariak eta tenperaturak), kalkulatu dira energia eta exergia balioak. Ondoren, osagai bakoitzari dagokion energia- eta exergia- etekinak kalkulatuko dira eta horiek alderatu. Hurrengo urratsa bat dator instalazioaren egitura produktiboaren definizioarekin: hau da, talde bakoitzaren fuela eta produktua definituz taldeen arteko elkarrekintzak aztertuko dira FP eta PF errepresentazioen bitartez. Gero, termoekonomia erabili da osagai bakoitzaren fuelari eta produktuari exergia-kostu unitarioa esleitzeko eta baita exergoekonomia-kostua kalkulatzeko ere. Azken honek osagai bakoitzaren inbertsio eta mantenu kostuak barneratzen ditu. Horrela lortu da instalazioaren kostu-banaketaren diagnostiko sakona egitea.