Anáisis tecnoeconómico: adaptación de sistemas fotovoltaicos para su conversión en sistemas térmicos fotovoltaicos

Arto Delgado, Antonio
Zabalza Bribián, Ignacio (dir.) ; Acosta Pazmiño, Iván Patricio (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2024
Departamento de Ingeniería Mecánica, Área de Máquinas y Motores Térmicos

Graduado en Ingeniería Mecánica

Resumen: En un contexto energético y legislativo marcado por la creciente necesidad de fuentes de energía renovables, los sistemas térmicos fotovoltaicos (PVT) son una solución prometedora. El objeto de estudio de este trabajo fin de grado (TFG) es analizar tecnoeconómicamente la adaptación de sistemas fotovoltaicos para su conversión en sistemas térmicos fotovoltaicos (PVT), contribuyendo a la sostenibilidad energética en edificios. Con el fin de evaluar varias situaciones en el análisis de este trabajo, se consideran instalaciones PVT ante diferentes consumos de agua caliente sanitaria (ACS), los de una vivienda unifamiliar y los de un edificio de viviendas, y bajo diferentes condiciones climatológicas, las de Zaragoza (España), un clima mediterráneo con veranos muy cálidos, y las de Melle (Bélgica), un clima atlántico con veranos frescos. En primer lugar, se estudia y revisa el estado del arte de las instalaciones PVT para sistemas de ACS. A continuación, se lleva a cabo el dimensionamiento de un sistema de ACS teniendo como referencia el “DB HE Ahorro de Energía” del Código Técnico de la Edificación y la “Guía Técnica de Energía Solar Térmica” del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE). Seguidamente, tras estudiar y revisar el software, se diseña y simula una instalación PVT para ACS utilizando TRNSYS. Los types type50a, type156 y type114 se han empleado para modelar, respectivamente, el colector PVT, el depósito de almacenamiento de energía térmica, y la bomba del circuito primario. Posteriormente, se realiza un análisis tecnoeconómico que permite la evaluación de adaptar sistemas fotovoltaicos para su conversión en sistemas PVT. Los resultados muestran que la instalación alcanza una fracción solar anual del 69% y 71.42% en Zaragoza, y del 54.62% y 57.20% en Melle, ante los consumos de ACS de una vivienda unifamiliar y un edificio de viviendas, respectivamente. Amortizar la implantación de esta adaptación en un periodo de 15 años supone un incremento del 34% para viviendas unifamiliares y del 26% para edificios de viviendas con respecto al coste de la instalación fotovoltaica original. En la última parte del TFG se presentan las conclusiones y el trabajo futuro al que se da pie.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado