Descripción técnica de Chiller:Electric:EIR

Modelo de enfriadora eléctrica basado en temperatura de entrada al condensador

Descripción general

Este modelo (nombre EnergyPlus Chiller:Electric:EIR) simula las prestaciones de una enfriadora eléctrica de líquido. El modelo EnergyPlus se basa en el modelo de compresión (COMREF) de DOE-2.1 e incluye las funciones de DOE-2.1 y capacidades adicionales para condensadores evaporativos y recuperación de calor para agua caliente.

Simula las prestaciones térmicas y el consumo de potencia de los compresores. También modela la potencia de ventiladores del condensador si este es refrigerado por aire o evaporativamente. No simula las prestaciones ni la potencia de las bombas o torres de refrigeración.

Descripción del modelo

El modelo utiliza datos de referencia introducidos por el usuario y tres curvas de capacidad y rendimiento para determinar el funcionamiento fuera de referencia:

Curva de capacidad de refrigeración en función de temperatura

Es una curva bicuadrática con dos variables independientes: temperatura de salida de agua fría y temperatura de entrada del fluido de condensación. Su resultado se multiplica por la capacidad de referencia para obtener la capacidad a plena carga en las temperaturas de funcionamiento. Debe valer 1.0 a las temperaturas y caudales de referencia del archivo de entrada y ser válida para el intervalo previsto en la simulación.

ChillerCapFTemp = a + b(Tcw,l) + c(Tcw,l)2 ,+ d(Tcond,e) + e(Tcond,e)2 + f(Tcw,l )(Tcond,e)

donde:

ChillerCapFTemp = factor de capacidad de refrigeración, igual a 1 en condiciones de referencia

Tcw,l = temperatura del agua fría de salida, ˚C

Tcond,e = temperatura del fluido de entrada al condensador, ˚C. En un condensador enfriado por agua será la temperatura del agua de retorno del circuito de condensación (por ejemplo, a la salida de la torre de refrigeración). En condensadores enfriados por aire o por evaporación será, respectivamente, la temperatura exterior de bulbo seco o de bulbo húmedo del aire de entrada.

Curva de relación de energía de entrada a refrigeración en función de temperatura

Es una curva bicuadrática que representa la variación de la relación de energía de entrada a refrigeración (EIR) en función de las temperaturas de salida de agua fría y entrada del fluido de condensación. EIR es la inversa de COP. Su resultado se multiplica por EIR de referencia, inversa del COP de referencia, para obtener EIR a plena carga en las temperaturas de funcionamiento. Debe valer 1.0 a las temperaturas y caudales de referencia y ser válida para el intervalo previsto.

ChillerEIRFTemp = a + b(Tcw,l) + c(Tcw,l)2 ,+ d(Tcond,e) + e(Tcond,e)2 + f(Tcw,l )(Tcond,e)

donde:

ChillerEIRFTemp = factor de energía de entrada respecto a potencia de refrigeración, igual a 1 en condiciones de referencia

Tcw,l = temperatura del agua fría de salida, ˚C

Tcond,e = temperatura del fluido de entrada al condensador, ˚C. En un condensador enfriado por agua será la temperatura del agua de retorno del circuito de condensación (por ejemplo, a la salida de la torre de refrigeración). En condensadores enfriados por aire o por evaporación será, respectivamente, la temperatura exterior de bulbo seco o de bulbo húmedo del aire de entrada.

Curva de relación de energía de entrada a refrigeración en función de carga parcial

Es una curva cuadrática que representa la variación de EIR en función de la relación de carga parcial. EIR es la inversa de COP y la relación de carga parcial es la carga real dividida por la capacidad disponible. El resultado se multiplica por EIR de referencia, inversa del COP de referencia, y por Energy Input to Cooling Output Ratio Function of Temperature Curve para obtener EIR en las condiciones de funcionamiento. Debe valer 1.0 cuando la relación de carga parcial es 1.0 y ser válida para el intervalo previsto.

ChillerEIRFPLR = a + b PLR + c PLR 2

donde:

ChillerEIRFPLR = factor de energía de entrada respecto a potencia de refrigeración, igual a 1 en condiciones de referencia

PLR = part-load ratio = (cooling load) / (chiller’s available cooling capacity)

Se accede a las tres curvas mediante el gestor de ecuaciones de curvas de EnergyPlus (curve:quadratic y curve:biquadratic). No es necesario utilizar todos los coeficientes si la ecuación tiene menos términos; por ejemplo, si ChillerEIRFPLR es lineal, introduce a y b y establece c en cero.

Nota: Los objetos Chiller:Electric:EIR y sus curvas se desarrollan con datos de una enfriadora concreta y normalmente deben utilizarse juntos en una simulación EnergyPlus. Modificar entradas o intercambiar curvas requiere precaución.

Para cada paso de simulación, la capacidad disponible de refrigeración se calcula así:

Qavail = Qref ChillerCapFTemp

donde:

Qref = capacidad de la enfriadora en condiciones de referencia (temperaturas y caudales de referencia definidos por el usuario), W

Q avail = capacidad disponible de la enfriadora ajustada a las temperaturas actuales de los fluidos, W

El modelo calcula después la transferencia del evaporador necesaria para bajar la temperatura de entrada de agua fría a la consigna de salida establecida mediante un gestor de consigna y referenciada en el circuito de planta. Si supera la potencia solicitada por el esquema de funcionamiento de equipos, se ajusta a la potencia solicitada.

La transferencia del evaporador se compara con la capacidad disponible. Si basta para cubrirla, la temperatura de salida se iguala a la consigna. Si la demanda supera la capacidad, se permite que la temperatura de salida aumente y se calcula a partir de la temperatura de entrada, la capacidad disponible y el caudal másico del evaporador.