Según la ocupación patrón de las 12 habitaciones, se ejecutó el procedimiento con las variantes que implican el uso del modelo termo-hidráulico. Se partió de los parámetros actuales con los que trabaja la bomba centrífuga (valor de consigna fijo de 500 kPa en el CSAF) y la enfriadora (7 oC de temperatura de salida del agua). Los resultados se pueden apreciar en la Figura 3.17 donde la variante de operación cuatro resulta las más eficaz con respecto a las demás.
Figura 3.17. Comportamiento de los requerimientos de potencia para diferentes ocupaciones y variantes de operación del sistema, utilizando el modelo termo-hidráulico.
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 P t( kW )
Cantidad de Habitaciones Ocupadas
Secuencia de ocupación patrón
Secuencia de ocupación 1 Secuencia de ocupación 2 Secuencia de ocupación 3 Secuencia de ocupación 4 Secuencia de ocupación 5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 6221 6118 6220 6117 6119 6222 6120 6223 6318 6319 6317 6316 P t (kW )
Habitaciones según ocupación patrón Variante de operación 4
Variante de operación 5 Variante de operación 6 Variante de operación 7
96 Ya que el sistema trabaja actualmente sin cambiar la presión de envío en el CSAF, sin racionalizar el valor de la temperatura de salida del agua de la enfriadora y sin tener en cuenta la ocupación de habitaciones bajo criterios energéticos, fue necesario evaluar los comportamientos operacionales en comparación con un año base. Los requerimientos de potencia eléctrica promedio diaria, con referencia a la ocupación típica de las habitaciones y tres variantes de operación que optimizan energéticamente el sistema se pueden apreciar en la Figura 3.18.
Figura 3.18. Requerimiento potencia eléctrica promedio diaria para un año característico. Los resultados generales de la Figura 3.18 indican que se pueden disminuir los requerimientos de potencia eléctrica entre 18,4 y 63,7 %, enmarcados en todo el diapasón de ocupaciones y de variantes operacionales del sistema que usan el modelo termo-hidráulico. Resulta adecuado conocer que el promedio de ocupación hotelera en Cuba es de un 60 % aproximadamente [169]. Si se acepta que en las actuales condiciones, el consumo promedio diario de energía eléctrica de la climatización centralizada es de un 60 % del total del hotel, entonces, si se quiere saber cuál sería el escenario energético futuro del hotel, aplicando el procedimiento de optimización energética propuesto, se tiene que el peso relativo de la climatización puede disminuir hasta valores que pueden oscilar entre 19,7 y 35,1 %.
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 1 13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 133 145 157 169 181 193 205 217 229 241 253 265 277 289 301 313 325 337 349 361
P
t
(k
W)
Año baseOptimizando, solo con estrategia ocupacional
Optimizando, variando la ocupación , la presión y la temperatura del agua Optimizando, variando la ocupación y la temperatura del agua
CAPÍTULO 3
97 Estos porcentajes dependen de la estrategia de operación que se asuma, del nivel ocupacional y de las condiciones climatológicas, significando para el hotel, la posibilidad de disminuir el consumo promedio anual de 2 573 MW·h a valores entre 2 286 y 1 602 MW·h, lo cual representa ahorros entre 37 225,20 y 126 226,34 CUC al precio promedio de 0,13 CUC el kW·h. Estos datos significan la reducción entre 77,2 y 262,9 t de combustible en generación de energía eléctrica, disminuyendo la emisión a la atmósfera entre 234,5 y 796,2 t de CO2.
El gráfico de la Figura 3.19 muestra cómo sería el escenario del consumo de energía eléctrica del hotel, aplicando la EOCE basada en el procedimiento que se plantea en la presente investigación.
Figura 3.19. Escenerios energéticos del hotel Blau Costa Verde si se aplica la EOCE. Para el gráfico anterior se tomó como línea base los valores promedios mensuales de consumo de energía eléctrica y se extrapolaron al hotel, los resultados del análisis de las 12 habitaciones. El proyecto para implementar EOCE en el hotel Blau Costa Verde, mediante el procedimiento propuesto en esta investigación, tendría un importe total de 40 205,00 CUC, distribuidos entre las tareas de ingeniería, los gastos específicos y otros gatos (ver Anexo 21). Al implementar el proyecto en el hotel, si se opera el SCCAH con la variante 7 (variando solo la ocupación) el proyecto tendría una Tasa Interna de Retorno (TIR) de 78,67 y un período de recuperación de la inversión (PRI), de 2 años y 2 meses. Si se opera el sistema con la variante 6 (racionalizando la temperatura de envío del agua de la enfriadora y variando la ocupación) la TIR sería de 196,51 y el PRI de 1 año y 6 meses. Para las demás variantes de operación (4 y 5) los tiempos de
98 recuperación de la inversión después de implementado el proyecto son inferiores a un año.
Con respecto de las herramientas desarrolladas durante la investigación (ColdWater y OcupaHotel MTH), de forma resumida se puede realizar la siguiente valoración técnica: las aplicaciones pueden sustituir importaciones por compra de software similares, se pueden fortalecer los criterios de diseño de estos sistemas, son adaptables a los SCCAH instalados en el país y se pueden implementar de una manera fácil si se cumplen los requerimientos de los algoritmos.
CONCLUSIONES del capítulo:
1. La aplicación informática CAD (ColdWater), aporta una solución práctica para realizar el equilibrado de las redes hidráulicas malladas utilizadas en los SCCAH así como su diseño y análisis operacional.
2. La aplicación informática “OcupaHotel MTH” constituye una herramienta para la toma de decisiones en el contexto energético de la explotación de hoteles, debido a la integración de la modelación energética de los CSAF y la EOCE basada en técnicas de optimización combinatoria.
3. Cuando se incrementan las variantes de ocupación, desde el punto de vista computacional el método exhaustivo escalonado resulta más eficiente que el exhaustivo simple, obteniéndose los mismos resultados. De la misma forma el algoritmo genético es más eficiente que el método exhaustivo escalonado.
4. De las variantes de operación del SCCAH la más eficaz resulta la que incluye la optimización conjunta de la ocupación, la presión de envío del CSAF a flujo variable y la temperatura de salida del agua de la enfriadora.
5. La EOCE de hoteles con SCCAH a flujo variable basada en optimización combinatoria de la ocupación mediante la solución del modelo termo-hidráulico, es tecnológicamente superior al criterio de operación actual en Cuba, el cual se basa en operar el CSAF a flujo variable a una presión constante. Asumir esta estrategia repercute directamente en los indicadores técnico- económicos de la explotación hotelera.
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