Estudio de la demanda térmica y eléctrica de una construcción sostenible y autosuficiente y comparación con un escenario tradicional

Abstract

[ES] El presente Trabajo de fin de grado tiene como eje vertebrador La Pinada Lab, una futura construcción constituida por cuatro boxes que posee la particularidad de que tanto su proyección como puesta en funcionamiento orbitan alrededor del desarrollo sostenible. Tanto es así, que en su seno acoge numerosas tecnologías renovables, tales como: aerotermia, geotermia y energía fotovoltaica desconectada de red, además de un proyecto centrado en la reutilización de baterías de micro movilidad. En este proyecto, recopilando lo anteriormente comentado, se estudiará la sinergia de estos sistemas, el impacto medioambiental que supone y la viabilidad económica para un periodo de tiempo de 25 años. Todo esto mediante la comparación con una construcción hipotética de idénticas características, pero con formas de climatización y de abastecimiento de demanda eléctrica tradicionales. Dicha confrontación será realizada través de la estimación de la demanda tanto térmica como eléctrica, y su posterior simulación en un software especializado. También, como resultado de esta simulación, se obtendrá información de gran utilidad respecto a la explotación de los diferentes sistemas que posee la construcción; el estado de carga medio de las baterías los diferentes meses del año, los instantes en los que se prevé necesario la puesta en funcionamiento del grupo electrógeno, el gasto tanto mensual como anual en combustible, la fracción de energía renovable que se consumirá, el exceso de energía eléctrica desechada y las emisiones anuales.

[CA] El present Treball de fi de grau té com a eix vertebrador La Pinada Lab, una futura construcció constituïda per quatre boxes que posseeix la particularitat de que tant la seua projecció com posada en funcionament orbiten al voltant del desenvolupament sostenible. Tant és així, que en el seu si acull nombroses tecnologies renovables: aerotermia, geotèrmia i energia fotovoltaica desconnectada de xarxa, a més d'un projecte centrat en la reutilització de bateries de micro mobilitat. En aquest projecte, recopilant l'anteriorment comentat, s'estudiarà la sinergia d'aquests sistemes, l'impacte mediambiental que suposa i la viabilitat econòmica per a un període de temps de 25 anys. Tot això mitjançant la comparació amb una construcció hipotètica d'idèntiques característiques, però amb formes de climatització i de proveïment de demanda elèctrica tradicionals. Aquesta confrontació serà realitzada través de l'estimació de la demanda tant tèrmica com elèctrica, i la seua posterior simulació en un programa especialitzat. També, com a resultat d'aquesta simulació, s'obtindrà informació de gran utilitat respecte a l'explotació dels diferents sistemes que posseeix la construcció; l'estat de càrrega mitjà de les bateries els diferents mesos de l'any, els instants en els quals es preveu necessari la posada en funcionament del grup electrogen, la despesa tant mensual com anual en combustible, la fracció d'energia renovable que es consumirà, l'excés d'energia elèctrica rebutjada i les emissions anuals.

[EN] The backbone of this final degree project is La Pinada Lab, a future building formed by four boxes which has the particularity that its projection and set up orbit around sustainable development. That is the reason why it includes numerous renewable technologies such as: aerothermal, geothermal and photovoltaic disconnected from grid. It also includes a project focused on second life battery which comes from micro mobility. In this final degree project, collecting the previously mentioned, the synergy between these systems and the environmental impact and the economic viability for a period of 25 years will be studied. These studies will be done through the comparison between La pinada Lab and a hypothetical building with the same characteristics, but with traditional ways of satisfying the thermal and electrical demand. This comparison will be done thanks to the estimation of thermal and electrical demand and the subsequent simulation with a specialised program. Also, as a result of the simulation, high utility data about the different systems which the building has, will be obtained such as; the average state of charge of the batteries during the different months of the year, the time when the back-up generator expected to be needed, the monthly and annual fuel expenditure, the fraction of renewable energy to be consumed, the excess electrical energy discarded and the annual emissions.