Estrategia Combinada de Gestión de Refrigeración y Energía para una Casa Independiente Usando Hidrógeno y Energía Solar
Autores: Lambert, Hugo; Roche, Robin; Jemeï, Samir; Ortega, Pascal; Hissel, Daniel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Estrategia Combinada de Gestión de Refrigeración y Energía para una Casa Independiente Usando Hidrógeno y Energía Solar
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Clima tropical
Aire acondicionado
Microred
Paneles fotovoltaicos
Sistema de enfriamiento por adsorción
Gestión de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El clima tropical se caracteriza por temperaturas cálidas durante todo el año. En las áreas sujetas a este clima, el aire acondicionado representa una parte importante del consumo total de energía. En algunas islas tropicales, no hay red eléctrica; en estos casos, la electricidad a menudo se proporciona mediante generadores diésel. En este estudio, con el fin de descarbonizar la producción de electricidad y refrigeración y mejorar la autonomía en una aplicación independiente, se propuso una microred que produce energía eléctrica y refrigeración combinadas. El sistema presentado estaba compuesto por paneles fotovoltaicos, una batería, un electrolizador, un tanque de hidrógeno, una celda de combustible, convertidores de potencia, una bomba de calor, cargas eléctricas y un sistema de refrigeración por adsorción. La producción y almacenamiento de electricidad se proporcionaron mediante paneles fotovoltaicos y un sistema de almacenamiento de hidrógeno, respectivamente, mientras que la producción y almacenamiento de refrigeración se lograron utilizando una bomba de calor y un sistema de refrigeración por adsorción, respectivamente. La aplicación independiente presentada fue una casa unifamiliar ubicada en Tahití, Polinesia Francesa. En este documento, se presenta el sistema en su conjunto. Luego, se describe la interacción entre cada elemento y se presenta un modelo del sistema. En tercer lugar, se presentan la gestión de energía y potencia requeridas para satisfacer las necesidades eléctricas y térmicas. Luego, se presentan los resultados de la estrategia de control. Los resultados mostraron que el sistema de refrigeración por adsorción proporcionó el 53% de la demanda de refrigeración. El uso del sistema de refrigeración por adsorción redujo el área necesaria de paneles fotovoltaicos, el uso del electrolizador y el uso de la celda de combustible en más del 60%, y redujo las pérdidas de energía en un 7% (en comparación con una bomba de calor clásica) para el aire acondicionado.
Descripción
El clima tropical se caracteriza por temperaturas cálidas durante todo el año. En las áreas sujetas a este clima, el aire acondicionado representa una parte importante del consumo total de energía. En algunas islas tropicales, no hay red eléctrica; en estos casos, la electricidad a menudo se proporciona mediante generadores diésel. En este estudio, con el fin de descarbonizar la producción de electricidad y refrigeración y mejorar la autonomía en una aplicación independiente, se propuso una microred que produce energía eléctrica y refrigeración combinadas. El sistema presentado estaba compuesto por paneles fotovoltaicos, una batería, un electrolizador, un tanque de hidrógeno, una celda de combustible, convertidores de potencia, una bomba de calor, cargas eléctricas y un sistema de refrigeración por adsorción. La producción y almacenamiento de electricidad se proporcionaron mediante paneles fotovoltaicos y un sistema de almacenamiento de hidrógeno, respectivamente, mientras que la producción y almacenamiento de refrigeración se lograron utilizando una bomba de calor y un sistema de refrigeración por adsorción, respectivamente. La aplicación independiente presentada fue una casa unifamiliar ubicada en Tahití, Polinesia Francesa. En este documento, se presenta el sistema en su conjunto. Luego, se describe la interacción entre cada elemento y se presenta un modelo del sistema. En tercer lugar, se presentan la gestión de energía y potencia requeridas para satisfacer las necesidades eléctricas y térmicas. Luego, se presentan los resultados de la estrategia de control. Los resultados mostraron que el sistema de refrigeración por adsorción proporcionó el 53% de la demanda de refrigeración. El uso del sistema de refrigeración por adsorción redujo el área necesaria de paneles fotovoltaicos, el uso del electrolizador y el uso de la celda de combustible en más del 60%, y redujo las pérdidas de energía en un 7% (en comparación con una bomba de calor clásica) para el aire acondicionado.