Urtaro arteko biltegiratze termikoko sistema baten bideragarritasun tekno-ekonomikoaren azterketa

Oihane Setién Echenique eta Carol Pascual Ortiz

Gaur egungo eredu energetikoa energia ez berriztagarrietan oinarritzen da, hau da, erregai fosilen erabileran (petrolioa, ikatza eta gas naturala, batik bat). Gainera, horien baliabide eskasek beste herrialdeekiko menpekotasun energetikoa sorrarazten dute, ezin ahaztuz ingurugiroan eragiten duten inpaktua. Hortaz, eredu energetikoaren aldaketa bat egin behar dela nabarmen geratzen da, energia berriztagarrien erabilera sustatuz. Eguzki energia termikoak energia-horniketa sistema iraunkor baten garapenean lagunduko luke, ingurumenaren gaineko eragina murriztuz eta menpekotasun energetikoa gutxituz.

Irudia: Gaur egun, Europako energiaren kontsumo osoaren %40 eraikinek eragiten dute.

Espainiako zein Europako hainbat legek energia berriztagarrien erabilera sustatzen dute, Espainiako Kode Teknikoa (CTE) eta Energy Performance of Building Directive (EPBD), besteak beste. Espainiaren kasuan, (CTE), DB-HE agirian, energia aurrezteko eskakizunak betetzeko arauak eta prozedurak azaltzen dira. Horren barnean, HE4 dokumentuan, ur bero sanitarioko (UBS) eskaria asetzeko eguzki energia termikoko kontribuzio minimo bat egin behar dela azaltzen da, Espainiako gune klimatiko ezberdinen araberakoa. Europaren kasuan, ordea, EPBD-ak kontsumo ia nuluko eraikinerantz bideratzen gaitu (NZEB, Nearly Zero Energy Buildings), hau da, eraikinek kontsumitzen duten energiaren kantitate bera produzitu behar dutela.

Europako energiaren kontsumo totalaren %40 eraikinek eragiten dute. Horietan berokuntza eta ur bero sanitarioaren erabilerak nabarmentzen dira batik bat. Espainiaren kasuan, ur bero sanitarioaren kontsumoak %27 suposatzen du eta berokuntzak, ordea, %50a.

Urtaro arteko biltegiratze termikoko sistema (STES: Seasonal Thermal Energy Storage) kalefakzioko eta UBSko beharrak asetzeko erabili ohi da. Eguzki energia termikoa erabiltzen duen sistema da, non udako hilabeteetan, eguzki kolektore termikoen laguntzaz, eguzki energia termikoa (beroa) biltegiratzen den, ondoren, neguko hilabeteetan erabiltzeko helburuarekin. Izan ere, udan, eguzki energia termiko altuagoa biltegira dezakegu neguan baino. Gainera, urteko bero-eskari ia totala neguan ematen da, hau da, udan ia ez dago bero-eskaririk. Bi arrazoi horiek kontuan hartuta, udan (apiriletik urrira arte) soberan dagoen eguzki energia termikoa biltegiratuko da, hala, neguko bero-eskariak asez.

Lau STES mota ezberdin bereizten dira: ur depositua, putzuko biltegiratzea, biltegiratze geotermikoa eta akuiferoak. Horiek biltegiratze ahalmen handiko biltegi termikoak dira eta bertan ur bero kantitate handiak biltegira daitezke. Beraz, distritu baten bero-beharraren zati handi bat asetzeko ahalmena dute. Eguzki kolektoreekin eta biltegiratuta dagoenarekin ase ezin daitekeen eskaria ekipo laguntzaile batek aseko luke. Artikulu honen bitartez ur depositu motako biltegiak izango lukeen ahalmena aztertu izan da.

Simulazioak egiteko, TRNSYS (TRaNsient System Simulation program) sistema iragankorren simulazio programa erabili da. Oro har, energia berriztagarrien ingeniaritzan egiten ditu simulazioak. Programa honek hiri askotako aldagai klimatologikoen data baseak dauzka bere baitan, Espainiako probintzien hiriburuenak barne.

Hortaz, TRNSYS-aren laguntzaz, Espainiako gune klimatiko ezberdineko hainbat hiritan bi distritu tamaina ezberdinak simulatu dira. Bata txikia, 100-200 arteko etxebizitza kopuruarekin eta bestea distritu handia, 1000-2000 arteko etxebizitzekin. Bi kasuetan, tankearen tamaina ezberdinekin eta eguzki kolektore azalera ezberdinekin egin dira simulazioak. Hala, sistema horren bitartez lortzen den eguzki frakzioa (ase daitekeen UBS-ko eskariaren portzentajea) eta hori eraikitzeak suposatuko lukeen inbertsioa ikusi da.

Honakoa ondorioztatu da emaitzei erreparatuz:

Tankearen bolumena eta kolektoreen azalera handituz, eguzki frakzioa handitzen da. Baina eguzki kolektoreen azalerak garrantzi handiagoa du, eta, hortaz, errentagarriago suertatzen da kolektoreen azaleraren tamaina handitzea tankearen bolumena baino.

Alderdi ekonomikoari dagokionez, konprobatu da zenbat eta distritu handiagoa izan, orduan eta inbertsio handiagoa egin beharko dela, baina horrek geroz eta onura gehiago dakartza.

Artikuluaren fitxa:
  • Aldizkaria: Ekaia
  • Zenbakia: Ekaia 30
  • Artikuluaren izena: Urtaroko biltegiratze termikoko sistema baten bideragarritasun tekno-ekonomikoaren azterketa.
  • Laburpena: Gaur egun, Europako energiaren kontsumo osoaren %40 eraikinek eragiten dute. Kontsumo horren barnean, eraikinetako berokuntza eta ur bero sanitarioaren (UBS) erabilera nabarmentzen da, batik bat. Espainiaren kasuan, berokuntza %50 da, eta UBSa, berriz, %27.Proiektu honen bitartez, Espainia mailan Urtaroko biltegiratze termikoko sistemen (STES) bideragarritasun ekonomiko zein energetikoa aztertu da. Espainiako hainbat hiritako eskari termikoak simulatu dira, eta STESaren bitartez berogailuko eta UBSko eskari osoaren %45-60 artean asetzeko saiakera egin da. Beraz, ikusita eraikinetan kontsumo energetiko handia izaten dela eta, gainera, jakinda Eraikuntzarako Kode Teknikoak (CTE) ur bero sanitariorako eguzki-energia termikoaren kontribuzio minimoa derrigortzen duela, sistema horien bideragarritasunaren azterketa ezinbestekoa da. Hala, energia berriztagarrien erabilera sustatzen da.
  • Egileak: Oihane Setién Echenique eta Carol Pascual Ortiz
  • Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
  • ISSN: 0214-9001
  • Orrialdeak: 71-79
  • DOI: 10.1387/ekaia.15854

—————————————————–
Egileez: Oihane Setién Echenique energia berriztagarrien-ingeniaria da eta Aula Tecnalian dabil eta Carol Pascual Ortiz kimika-ingeniaria da eta Tecnaliako Energia eta Ingurumeneko Dibisioko ikertzailea.

————————————————–
Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

Iruzkin 1

Eman iritzia

Asteon zientzia begi-bistan #189 - Zientzia Kaiera

[…] osoaren %40 eraikinek eragiten dute. Espainiaren kasuan, berokuntza %50 da, eta UBSa, berriz, %27. Proiektu honen bitartez, Espainia mailan Urtaroko biltegiratze termikoko sistemen (STES) bideragarritasun ekonomiko zein […]

Eman iritzia

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>