HVAC ENERGY EFFICIENCY IN COORSTEK CENTER FOR APPLIED SCIENCES AND ENGINEERING

Abstract

Este trabajo de final de grado forma parte de un proyecto llevado a cabo en la universidad Colorado School of Mines de manera conjunta con otros dos alumnos de ICAI. El objetivo principal del proyecto es el análisis de la eficiencia energética del edificio CoorsTek situado en Colorado School of Mines y el estudio de posibles mejoras que la universidad podría implementar de cara a futuro. Este proyecto, a su vez, forma parte de una iniciativa global que Mines implantó hace unos años para intentar reducir el impacto medioambiental de sus instalaciones. En particular, este trabajo se centra en el análisis de las instalaciones HVAC del edificio, es decir, de calefacción, aire acondicionado y ventilación.

Para analizar la situación actual, se realizaron cálculos de la carga de refrigeración que el un sistema del edificio debería soportar en la situación más desfavorable posible. De esta forma, se calculó la cantidad de energía máxima (y consecuentemente el coste en el que se incurriría) que CoorsTek debería ser capaz de soportar. Para realizar estos cálculos, numerosos factores tuvieron que ser tomados en cuenta (ocupación, iluminación, superficies exteriores…). El método utilizado para los cálculos fue el Radiant Time Series Method, conforme a la normativa ASHRAE. Los cálculos revelaron que la carga máxima que el sistema analizado tendría que soportar seria en torno a 800 kW.

Las posibles mejoras que posteriormente fueron analizadas fueron el cambio del sistema de iluminación del edificio, el cambio del tipo de cristales utilizados en las ventanas, la implementación de persianas y la variación de las temperaturas de los termostatos. La conclusión fue que la universidad podría llegar a disminuir sus emisiones en 350 toneladas de CO2 al año, lo que supondría un ahorro aproximado de casi $30,000 al año durante la vida útil de estas mejoras.

This paper is a part of a group project carried out in Colorado School of Mines together with two other ICAI students. The main objective of the overall project was to analyse the energy efficiency of CoorsTek, a building located in the university campus, and research possible improvements that might help the university reduce their emissions. The project is a part of an initiative started by the university some years ago to improve the environmental impact of their installations. In particular, my paper focused on the analysis of the HVAC systems in the building and their efficiency.

To analyse the current situation, one of the systems of the building was chosen. Calculations were then performed to determine the worst case scenario load this system would need to be able to handle. To perform this calculations, numerous factors had to be taken into account, such as occupation, lighting or exterior surfaces. The method implemented was the Radiant Time Series Method, following the ASHRAE norm. The results of the calculations showed that the system would need to handle around 800 kW to be able to satisfy the current situation.

The possible improvements that were then researched were changing the luminaire system, changing the type of windows in the building, implementing shades and varying the interior temperature. The conclusion of this research was that the university could potentially reduce their emissions in 350 tons of CO2 per year. This would also mean savings of almost $30,000 per year during the lifetime of the improvements.