Herramienta de simulación para implementar almacenamiento de energía térmica en sistemas HVAC de edificios

Un estudio con investigadores de UC Davis y UC Berkeley demostró la viabilidad tecnoeconómica de implementar sistemas HVAC con almacenamiento de energía térmica basados ​​en materiales de cambio de fase. Primero, el equipo desarrolló modelos de simulación y herramientas necesarias para evaluar los ahorros de costos de energía, la reducción de la carga máxima y el costo de dicho sistema. La herramienta, que estará disponible para el público, permitirá a los investigadores y constructores comparar la economía de los sistemas HVAC con almacenamiento de energía térmica con los sistemas HVAC totalmente eléctricos con y sin almacenamiento electroquímico.

“Estas herramientas ofrecen una oportunidad sin precedentes para explorar la economía de las aplicaciones del mundo real de la climatización integrada con almacenamiento de energía térmica”

dijo el líder del proyecto de Berkeley Lab, Spencer Dutton. «La integración del almacenamiento de energía térmica nos permite reducir significativamente la capacidad y, por lo tanto, el costo de la bomba de calor, que es un factor importante para reducir los costos del ciclo de vida».

A continuación, el equipo pasó a desarrollar un prototipo de sistema HVAC «listo para el campo» para pequeños edificios comerciales que empleaban baterías térmicas tanto frías como calientes basadas en materiales de cambio de fase. Un sistema de este tipo desplaza las cargas de refrigeración y calefacción fuera de la red eléctrica. Finalmente, el equipo está desplegando una demostración de campo a escala residencial, enfocándose en la electrificación del hogar y el cambio de cargas de calefacción y agua caliente en el hogar.

«Si piensas en cómo se consume la energía en todo el mundo, la gente piensa que se consume en forma de electricidad, pero de hecho se consume principalmente en forma de calor», dijo Noel Bakhtian, director ejecutivo del Centro de Almacenamiento de Energía de Berkeley Lab . “Si quiere descarbonizar el mundo, necesita descarbonizar los edificios y la industria. Eso significa que necesitas descarbonizar el calor. El almacenamiento de energía térmica puede desempeñar un papel importante allí «.

La investigación fue apoyada por la Oficina de Tecnología de Edificios de la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del Departamento de Energía.