Diseño de una unidad roof-top de potencia nominal de 50 kW de acuerdo a la normativa de Eco-Diseño

Abstract

[ES] El mundo industrial se encuentra en un proceso de cambio constante en el cual las empresas deben innovar cada día para poder mantenerse activas en el mercado. Por otro lado, deben estar atentas a los cambios en la normativa que introduzcan nuevas limitaciones en sus productos y por tanto fuercen la búsqueda de alternativas para seguir rindiendo adecuadamente. Ésta es la razón principal por la que surge este Trabajo Final de Máster, el cual parte de la necesidad de una empresa para ajustarse a los estándares marcados por una normativa europea que afecta directamente a sus productos. En 2016 se aprueba el Reglamento (UE) 2016/2281 que establece unos criterios de diseño ecológicos para los productos que se vayan a introducir en el mercado. Dichos productos deben cumplir unos valores mínimos de eficiencia energética estacional respecto a unos parámetros estándar de cálculo. Puesto que su carácter más restrictivo entra en vigor en 2021, una empresa que comercializa estos equipos contactó con el Instituto de Ingeniería Energética (IIE) para que diseñaran la nueva gama de bombas de calor de tejado o Roof-Tops para que se adapten a la nueva norma europea. Este trabajo plasma los resultados finales obtenidos para un diseño concreto que contiene un sistema de recuperación de energía económico y eficiente para cumplir tanto con la normativa de ecodiseño como con el RITE. Este modelo ha sido escogido entre otras alternativas que plantean distintos tipos de recuperación y el cual presenta una mejor relación ahorro-coste. Como base de cálculo se presenta también la metodología seguida para calcular el rendimiento energético estacional a partir de los programas IMST-ART y Modelica.

[CA] El món industrial es troba en un procés de canvi constant en el qual las empreses han d’innovar cada dia per a mantenir-se actives en el mercat. Per un altra banda, han d’estar atentes als canvis en la normativa que introduïsquen noves limitacions en els seus productes i per tant forcen la recerca d’alternatives per a seguir rendint adequadament. Aquesta és la raó principal per la que sorgeix aquest Treball Final de Màster, el qual parteix de la necessitat d’una empresa per a ajustar-se als estàndards marcats per una normativa europea que afecta directament als seus productes. En 2016 queda aprovat el Reglament (UE) 2016/2281 que estableix uns criteris de disseny ecològics per als productes que es vagen a introduir en el mercat. Aquests productes han de complir uns valors mínims d’eficiència energètica estacional respecte a uns paràmetres estàndard de càlcul. Donat que el seu caràcter més restrictiu entra en vigor en 2021, una empresa que comercialitza aquests equips va contactar amb l’Institut d’Enginyeria Energètica (IIE) per a que dissenyaren la nova gama de bombes de calor de teulat o Roof-Tops perquè s’adapten a la nova norma europea. Aquest treball plasma els resultats finals obtinguts per a un disseny concret que conté un sistema de recuperació d’energia econòmic i eficient per a complir tant la normativa d’ecodisseny com el RITE. Aquest model s’ha escollit entre altres alternatives que plantegen distints tipus de recuperació i és qui presenta una millor relació estalvi-cost. Com a base de càlcul es presenta també la metodologia realitzada per a calcular el rendiment energètic estacional a partir dels programes IMST-ART i Modelica.

[EN] The industrial world is in a constant change process where companies must innovate daily to keep up with the market expectations. Likewise, they must be aware of changes in regulations that introduce new limitations to their products and hence force the research of alternatives to keep performing in good conditions. This is the main reason why this Final Master Thesis is made, which starts from the need of a company to adjust to new standards applied by a European regulation that affects directly to their products. In 2016 the Regulation (UE) 2016/2281 is sanctioned which establishes new ecological design criteria for products that will be introduced from now on in the market. They must reach some minimum values of seasonal energetic efficiency based on standard calculus parameters in order to do so. Due to the fact that its most restrictive aspect becomes effective in 2021, a company that operates with this kind of equipment reached the Energetic Engineering Institute (IIE) to design the new set of roof-top heat pumps or RTU to abide by the new European regulation. This work shows the last results given by a specific RTU model with an economic and efficient recovery system that perfectly fits the work conditions established by the regulation and the RTIB. This model has been chosen amongst other recovery alternatives mainly because of a better saving-cost relationship. As a calculus basis the methodology to obtain the seasonal energetic efficiency from IMST-ART and Modelica programs is also given.