Valoración técnica, financiera y ambiental de energía solar térmica como alternativa al uso convencional de GLP en las instalaciones del Centro de Recreación y Deporte de la Universidad de Cuenca (CREDU)
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Date
2024-09-16
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
Decarbonizing the energy system is essential for mitigating climate change, and solar energy stands out as a crucial and renewable source. This study evaluates the feasibility of a water heating system for a swimming pool and domestic hot water (DHW) for showers, based on solar thermal energy, applicable to the Recreation and Sports Center of the University of Cuenca (CREDU). The objective is to reduce liquefied petroleum gas (LPG) consumption, greenhouse gas emissions, and promote sustainable development. An energy and solar radiation analysis were conducted to calculate the energy demand of the pool. The roof analysis was favorable for the system's implementation, and suitable collectors were selected using technical criteria. The AcSol software was used to simulate the solar thermal system, while an independent system for DHW in showers was simulated in SAM. The results indicated that the selected system covers 34,32 % of the pool's demand, using a solar collection area of 139,8 m2. Additionally, hydraulic losses and components for the system design were evaluated. The financial evaluation determined an investment cost of 71.719,10 USD, with a simple payback period of 3,25 years. Environmentally, the new heating system is estimated to mitigate 79,33 tons of CO2 annually.
Resumen
La descarbonización del sistema energético es esencial para mitigar el cambio climático, y la energía solar se destaca como una fuente crucial y renovable. Este estudio evalúa la factibilidad de un sistema de calentamiento de agua para piscina y agua caliente sanitaria (ACS) para duchas, basado en energía solar térmica, aplicable en el Centro de Recreación y Deporte de la Universidad de Cuenca (CREDU). El objetivo es reducir el consumo de gas licuado de petróleo (GLP), las emisiones de gases de efecto invernadero y fomentar el desarrollo sostenible. Se realizó un análisis energético y de radiación solar para el cálculo de demanda energética de la piscina. El análisis de cubiertas resultó favorable para la implementación del sistema y se seleccionaron colectores adecuados mediante criterios técnicos. El software AcSol fue utilizado para simular el sistema solar térmico, mientras que un sistema independiente para ACS en duchas fue simulado en SAM. Los resultados indicaron que el sistema seleccionado tiene una cobertura solar del 34,32 % de la demanda de la piscina, utilizando una superficie de captación solar de 139,8 m2. Asimismo, se evaluaron las pérdidas hidráulicas y los componentes para el diseño del sistema. La evaluación financiera determinó un costo de inversión de 71.719,10 USD con un periodo de recuperación simple de 3,25 años. En el aspecto ambiental, se estima que el nuevo sistema de calentamiento mitigará 79,33 toneladas de CO2 anualmente.
Keywords
Ingeniería Ambiental, Energía térmica, Simulación de sistemas, Generador eléctrico
Citation
Código de tesis
TIA;263
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Ambiental