Improvement of building energy efficiency with radiant walls

Abstract

Els edificis suposen una part molt significant del consum energètic i de les emissions de CO2 a nivell global. Resoldre aquest problema requereix de la implementació de tecnologies d'eficiència energètica i de la integració d'energies renovables. En aquest context, els mur radiants són una tecnologia capaç d'afrontar aquests reptes. La avaluació del potencial d'aquest sistema s'ha dut a terme amb la experimentació d'una caseta amb murs radiant connectada a un sistema geotèrmic. Els resultats mostren la capacitat del sistema per reduir el consum energètic i desplaçar el pics de demanda, destacant també la sensibilitat als paràmetres de control. Les dades experimentals han servit per desenvolupar un model numèric del mur radiant, el qual s'ha fet servir per un estudi paramètric dels paràmetres de disseny. Finalment, aquest s'ha integrat a un model d'una habitació per estudiar diferents conceptes de control que maximitzin l'aprofitament de la producció d'uns panells fotovoltaics.

Los edificios suponen una fracción significativa del consumo energético y de emisiones de CO2 globales. Resolver este problema requiere implementar tecnologías de eficiencia energética e integrar energías renovables. En este contexto, los muros radiantes son una tecnología capaz de lidiar con estos retos. La evaluación del potencial del sistema se ha llevado a cabo con la experimentación de un cubículo con muros radiantes conectados a un sistema geotérmico. Los resultados muestran la capacidad del sistema para reducir el consumo energético y desplazar los picos de demanda, destacando también la sensibilidad a los parámetros de control. Los datos experimentales sirvieron para desarrollar un modelo numérico del muro radiante, el cual se ha usado para un estudio paramétrico de los parámetros de diseño. Finalmente, este se ha integrado a un modelo de cubículo para estudiar diferentes conceptos de control que maximicen el aprovechamiento de la producción de unos paneles fotovoltaicos.

Buildings represent a significant fraction of the global energy use and CO2 emissions. Solving this issue require the implementation of energy efficiency technologies and the integration of renewable energies. In this context, radiant walls are a technology capable of dealing with these challenges. The evaluation of this system was carried out with the experimentation of a radiant wall cubicle coupled to a geothermal system. The results showed the capability of the system for reducing the energy and shifting the peak loads, highlighting the sensitivity to control parameters. The experimental data was used for the development of a numerical model of the radiant wall, which was used in a parametric study of the design parameters. Finally, the numeric model was integrated in a cubicle model in order to study different control concepts that maximized the use of the energy produced by photovoltaic panels.