Mejora de la eficiencia energética de las bombas de calor híbridas mediante el Internet de las Cosas

Abstract

En la actualidad, las nuevas tecnologías han revolucionado el mundo de la climatización con equipos como las Bombas de Calor, ya que son capaces de aportar mayor energía térmica que la que consumen, para lo que obtienen energía a partir de energía renovable en función de la configuración exterior del equipo. En función del rendimiento que tenga el equipo para una temperatura exterior dada, la energía que será capaz de extraer del medio variará. El objetivo principal de este proyecto es el desarrollo de una herramienta diseñada para los equipos de climatización, Bombas de Calor Híbridas, que permita a los usuarios finales determinar el modo de operación del equipo, que permita elegir entre Mínimo Coste, Mínima Emisión CO2 o Mínima Energía Primaria. Además, el usuario final podrá acogerse a bonus en sus facturas si permite que la Comercializadora tome el control de su equipo. Por otro lado, el usuario final elegirá que tarifas de gas y electricidad tiene contratadas y la temperatura de consigna que desea para cada día y hora. Para ello, se ha desarrollado una BBDD Central donde se recopilarán todos los datos necesarios para su correcto funcionamiento, como son la temperatura y tarifas. Esta BBDD Central estará alojada en un servidor donde también estará el servicio web al que tanto el usuario final como la comercializadora accederán. En la instalación donde se encuentre la Bomba de Calor Híbrida, se instalará un dispositivo, en este caso una Raspberry Pi 3B, capaz de almacenar en su propia BBDD Local toda la información necesaria. Además, procesará dicha información para gestionar la Bomba de Calor Híbrida, garantizando su correcto funcionamiento en función del modo seleccionado por el usuario final. Por lo tanto, se necesitará de conexión a internet para acceder a la BBDD Central y ver si ha habido algún cambio. El hecho de que disponga de su propia BBDD Local se debe a una medida de seguridad, en caso de que el Servidor Central esté caído o que no se pierda la conexión a internet en la ubicación del equipo, éste puede seguir operando con los últimos datos registrados.
Abstract:
Currently, new technologies have revolutionized the world of air conditioning with equipment such as heat pumps, as they are able of providing more thermal energy than they consume, as they get energy from renewable energy based on the external configuration of the equipment. Depending on the performance of the equipment for an outdoor temperature, the energy it will be able to extract from the environment will vary. The main objective of this project is the development of a tool designed for air conditioning equipment, Hybrid Heat Pumps, which allows end users to establish the mode of operation of the equipment, to choose among Minimum Cost, Minimum CO2 Emission or Minimum Primary Energy. In addition, the end user may receive bonus on their invoices he allows the Marketer to take control of his equipment. On the other hand, the end user will choose which gas and electricity tariffs are contracted and the desired temperature for each day and time. To accomplish this, a central database has been developed where all the necessary data for its correct operation, such as temperature and tariffs, will be collected. This BBDD Central will be hosted on a server where the web service will also be accessed by both the end user and the marketer. In the premises where the Hybrid Heat Pump is located, a device will be installed, in this case a Raspberry Pi 3B, able of storing all the necessary information in its own Local DB. In addition, it will process this information to operate the Hybrid Heat Pump, ensuring its proper functioning according to the selected mode by the end user. Thus it will need an internet connection to access the Central DB and see if there has been any change. The fact that you have your own Local DB is due to a security measure, in case the Central Server is down or the internet connection is not lost in the location of the computer, it can continue to operate with the latest data registered.