Electrificación sostenible de la vivienda en Cantabria

Abstract

RESUMEN: El objeto de este Proyecto de Fin de Máster será un estudio de viabilidad de la sustitución de sistemas de climatización tradicionales (caldera y aire acondicionado) por instalaciones electrificadas basadas en bomba de calor y apoyadas por sistemas de producción de energía fotovoltaica, eliminando así el consumo de combustibles fósiles en la vivienda unifamiliar cántabra. El desarrollo del trabajo comenzará por un análisis de la distribución, estructura y materiales de los chalés adosados o independientes localizados en Santander y sus aledaños. A continuación, se realizará un cálculo de cargas térmicas mediante software especializado de una vivienda tipo siguiendo las pautas de construcción más comunes establecidas en el punto anterior. Posteriormente, se dimensionará la instalación de climatización más apropiada basada en bomba de calor según la potencia calorífica necesaria para climatizar la vivienda, tanto en invierno como en verano. De la misma forma, se dimensionará el sistema fotovoltaico más adecuado para la vivienda en función de las cargas eléctricas de la misma, incluyendo la instalación de bomba de calor, y de las condiciones climatológicas e irradiancia presentes en la costa cántabra. Por último, se realizará un análisis de emisiones y un estudio de rentabilidad y amortización de los sistemas a instalar y se decidirá cómo de viable es el proyecto, tanto en el aspecto económico como en el medioambiental. Se tratará de que el carácter multidisciplinar del proyecto concuerde con las bases y filosofía del Máster de Ingeniería Industrial explorando varias áreas de la ingeniería y empleando herramientas y conocimientos estudiados a lo largo del curso.

ABSTRACT: The purpose of this Master's Thesis will be a feasibility study of the replacement of traditional air conditioning systems (boiler and air conditioning) by electrified installations based on heat pump and supported by photovoltaic energy production systems, thus eliminating the consumption of fossil fuels in the Cantabrian single-family house. The development of the project will begin with an analysis of the distribution, structure and materials of semi-detached or detached houses located in Santander and its surroundings. Then, a calculation of thermal loads will be made by means of specialized software of a typical house following the most common construction guidelines established in the previous point. Subsequently, the most appropriate air conditioning installation based on heat pump will be sized according to the heat output required to air condition the house, both in winter and summer. In the same way, the most appropriate photovoltaic system for the house will be sized according to the electrical loads of the house, including the heat pump installation, and the weather conditions and irradiance present in the Cantabrian coast. Finally, an analysis of emissions and a study of profitability and amortization of the systems to be installed will be carried out and it will be decided how viable the project is, both economically and environmentally. The multidisciplinary nature of the project will be in line with the bases and philosophy of the Master's Degree in Industrial Engineering, exploring various areas of engineering and using tools and knowledge studied throughout the course.