Colectores Solares

Análisis técnico

Se nos pide realizar el proyecto de instalación de un sistema de producción de agua caliente sanitaria (ACS) para un Hostal **, situado en Ávila, de sesenta camas, el cual tendrá una ocupación del 80% de mayo a septiembre y del 40% el resto del año. Como sistemas auxiliares de apoyo, tendremos que elegir entre una caldera eléctrica o una caldera de gasóleo. La vida útil denuestro proyecto es de 20 años. Lo primero que hacemos es consultar el Código Técnico de la Edificación, en él, vemos que nuestra ciudad se encuentra en una zona climática clasificada como IV. También se nos dice que la demanda de ACS en litros/día para un Hostal ** es de 40 l/d por cama. Con estos datos, calculamos nuestra demanda total de ACS y comprobamos que se encuentra en el intervalo de50-5000 (l/d), que según el CTE, para una zona climática IV, nos exige una contribución solar minina del 60% para un sistema auxiliar de gasóleo y una contribución solar mínima del 70% para el sistema eléctrico. Para realizar el dimensionado de la instalación de ACS solar mediante el método fChart, necesitamos conocer una serie de datos propios de la ciudad de Ávila. Estos datos característicos son, lalatitud (40’39º), la Tª media del agua de red mensual, la Tª media del aire mensual y la irradiación diaria media sobre superficie horizontal (idh), dichos datos los buscamos en Internet. La Tª de preparación será 60ºC. Con estos datos estimamos la demanda mensual de ACS y la demanda anual de ACS (105,97 GJ/año). Para el siguiente paso tomamos la primera decisión sobre nuestros colectores ydecidimos colocarlos con una inclinación de 42º orientados hacia el Sur, en base a que esta inclinación tiene que ser similar a la latitud en la que nos encontremos. Con la idh y un factor determinado por la inclinación de los colectores calculamos la irradiación mensual sobre el captador y la anual (6,42 GJ/m2*año). Es necesario ahora conocer el área teórica de colección que necesitamos, esta lacalculamos en base al 60 ó 70% que nos marca la normativa y suponiendo un rendimiento de los acumuladores del 40%.

El Acol necesaria es 20,56 m2 con sistema auxiliar de gasóleo y 25,36 m2 para el eléctrico. A partir de aquí es cuando tenemos que empezar a buscar y elegir el colector solar que necesitamos. Tras buscar y comparar varios catálogos de colectores solares por Internet, nos decantamos poruno de la marca LUMELCO SOLAR modelo ST-2500 con las siguientes características técnicas más relevantes: Área absorción: 2,32 m2 ηo: 0,7671 Coeficiente de pérdidas: 3,7479 W/m2*K Tenemos que saber el número de colectores que necesitamos. En el caso del gasóleo, al dividir Acol entre el área de absorción nos sale 8,86 por lo que decidimos coger un total de 9 colectores solares. Lo cual nos suponeun Acol real de 20,88. Necesitamos ahora calcular el volumen de acumulación, se nos recomienda que Vacu / Acol sea 100, por tanto decidimos coger un acumulador de 2000 litros. En el caso del sistema eléctrico, realizando el mismo procedimiento, decidimos instalar un total de 11 colectores con un volumen de acumulación de 2500 litros. Para los acumuladores decidimos instalar unos de la empresaBAXIROCA, modelos AS 2000-1E para el caso del gasóleo y AS 2500-1E para el sistema eléctrico. Como nuestro volumen de acumulación es relativamente pequeño, optamos por la posibilidad de que el intercambiador este dentro de propio acumulador gracias a un serpentín situado en el interior. Nos decantamos por esta opción por la comodidad de la instalación y el ahorro en un intercambiador externo.Consultando el CTE se nos exige que la relación entre la superficie útil de intercambio y la superficie total de captación no sea inferior a 0,15. Nuestros intercambiadores tienen un área útil de intercambio de 4,5 y 5,3 m2 respectivamente y al calcular la relación que nos pide, obtenemos 0,21 para el caso del gasóleo y 0,20 para el eléctrico, cumpliendo así con el CTE. Con los colectores y el acumulador...