Generar coeficientes de bombas de calor a partir de datos de fabricantes

Para utilizar datos de catálogo de bombas agua-agua y agua-aire, EnergyPlus proporciona hojas de cálculo que generan coeficientes de potencia de calefacción/refrigeración (1 a 5) y de potencia del compresor (1 a 5) para cada modelo. Están disponibles en el servicio de soporte de EnergyPlus, o en DesignBuilder.

Procesamiento de datos de catálogo

A continuación se presenta brevemente cómo utilizar las hojas para generar conjuntos de datos con el formato requerido a partir de catálogos.

Los catálogos suelen proporcionar más puntos de datos de los necesarios para generar coeficientes de las bombas de calor de EnergyPlus. La hoja de EnergyPlus solo requiere 7 campos:

1. temperatura de entrada de agua del lado de fuente (EWT),
2. caudal del lado de fuente,
3. EWT del lado de carga,
4. caudal del lado de carga,
5. salida (potencia de calefacción/refrigeración),
6. entrada (potencia del compresor) y
7. calor de extracción (HE en calefacción)/calor de rechazo (HR en refrigeración).

Estos siete campos deben reorganizarse en columnas en el orden especificado por la hoja de EnergyPlus antes de generar los coeficientes.

Cuantos más puntos se utilicen, más preciso será el cálculo. Según EnergyPlus, el mínimo para el modelo EF es 5. Sin embargo, deben incluir distintas condiciones de entrada (p. ej., caudales y temperaturas de agua) que cubran todo el intervalo de funcionamiento.

Algunos catálogos utilizan unidades IP, pero las hojas EnergyPlus aceptan SI o IP (las IP se convierten a SI al pulsar un botón). Todo el procesamiento utiliza SI.

La figura muestra cómo reorganizar los datos de catálogo en el formato requerido por EnergyPlus y establecer los enlaces, copiándolos desde la tabla del fabricante de la derecha a la hoja de la izquierda. El ejemplo utiliza el modelo Carrier 50PSW180 en calefacción.

Condiciones de referencia y verificación de EquationFit

Con los datos de ejemplo de la bomba Carrier agua-agua 50PSW036 (calefacción), la figura indica dónde se sitúan los datos de referencia utilizados en las ecuaciones. Al aplicar los coeficientes y referencias se calculan la potencia de calefacción y la entrada eléctrica (dos columnas inferiores), que coinciden bien con el catálogo y demuestran el funcionamiento de EquationFit.

Recomendación de uso eficiente en calefacción

La temperatura máxima de impulsión de agua del catálogo suele estar entre 50ºC-60ºC. Normalmente no basta para radiadores y baterías de agua caliente y se desaconseja conectar radiadores. Sin embargo, EneryPlus no limita la temperatura de salida al máximo del catálogo; si las consignas lo permiten, puede alcanzar niveles típicos de radiadores o zócalos de 75ºC-80ºC. La figura utiliza el modelo Carrier 50PSW036 (temperatura máxima de salida 51.8ºC) en calefacción para mostrar el efecto. Normalmente no se recomienda extrapolar los datos, pero la tendencia roja muestra que el COP disminuye a 1.38 cuando la salida llega a 80ºC. Esta configuración es mucho menos eficiente que un sistema de baja temperatura, como suelo radiante, que requiere alrededor de 35ºC. Por ello se recomienda suelo radiante con GSHP.