Elección de la superficie de captación solar para una instalación de energía solar térmica en un edificio de viviendas

ELECCIÓ DE LA SUPERFÍCIE DE CAPTACIÓ SOLAR PER A UNA INSTAL.LACIÓ D´ENERGIA SOLAR TÈRMICA EN UN EDIFICI DE VIVENDES

ÍNDEX: Objectius del treball Dades de partida Radiació solar disponible Demanda de l´edifici Contribució solar mínima exigida pel CTE Superfície de captació necessària Conclusions

1

Objectius del treball El present treball té per objecte determinar la superfície decaptació d´una instal.lació d´energia solar tèrmica per al subministrament d´aigua calenta sanitària, complint amb la contribució mínima d´energia solar tèrmica que estableix el Còdi Tècnic de l´Edificació en la Secció HE-4 d´“Estalvi d´energia”.

Dades de partida
Població Latitud Altura Zona climàtica Posició col.lectors solars Sistema auxiliar Tipus de demanda Orientació Taula 1: Dades de partidaCASTELLÓ DE LA PLANA 40 º 27 m IV CAS GENERAL GAS NATURAL VIV. MULTIFAMILIARS SUD

Radiació solar disponible Radiació solar en superfície inclinada En la següent taula apareixen les dades necessàries per a determinar la radiació solar en superfície inclinada corresponent a Castelló.
Hdia (MJ) Gener Febrer Març Abril Maig Juny Juliol Agost Setembre Octubre Novembre Desembre 8,0 12,2 15,5 17,4 20,621,4 23,9 19,5 16,6 13,1 8,6 7,3 Factor k 1,4 1,29 1,15 1,01 0,91 0,88 0,92 1,03 1,2 1,39 1,52 1,5

Taula 2: Radiació solar mitja per m2 en superfície horitzontal i factor k

2

El factor k correspon a una latitud de 40º i una inclinació dels captadors de 45º, perquè són els valors més pròxims a les característiques reals de l´ubicació dels captadors solars. A partir de la radiació solardiària sobre superfície inclinada es calcularà la radiació solar per a cada mes. Per a gener:

EI dia = 8,0( MJ ) ×

1000( KJ / MJ ) × 1,4 = 3,11( KWh / m 2 ) 3600( KJ / KWh )

EI mes = 3,11 × 31 = 96,5( KWh / m 2 )
Seguint els mateixos passos per a cada mes s´obtenen els següents resultats:
EIdia (kWh/m2) Gener Febrer Març Abril Maig Juny Juliol Agost Setembre Octubre Novembre Desembre 3,114,38 4,96 4,89 5,21 5,24 6,11 5,58 5,54 5,06 3,63 3,04 Dies/mes 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 EImes (kWh/m2) 96,5 122,5 153,6 146,6 161,6 157,1 189,5 173,1 166,1 156,9 109,0 94,4

Taula 3: Radiació solar sobre superfície inclinada de cada mes

Sumant la radiació solar mensual sobre superfície inclinada s´obté una radiació solar anual sobre superfície inclinada de 1726,9 kWh per m2 desuperfície de captació. Demanda de l´edifici La demanda total d´ACS de l´edifici s´entén com el caudal simultani que necessitarà el conjunt de vivendes de l´edifici, atenent a un ús normal en els punts de consum. La demanda total d´ACS de l´edifici es calcularà a una temperatura de referència de 60 ºC i en el cas que la temperatura de demanda d´ACS siga diferent s´haurà de corregir el caudaldemandat. Les variables de les que depén la demanda d´ACS són l´ocupació i l´ús de l´edifici. Per al cas que ens encontrem es té una ocupació de 100 persones. L´edifici per al que s´ha dissenyat la instal.lació d´energia solar tèrmica per a la producció d´ACS, correspon a un edifici de vivendes multifamiliars, per al que es considerarà una demanda de 22 litres ACS/dia a 60 ºC per persona, que es correspona: 100 pers. × 22 l /dia a 60 ºC pers.=2.200 l/dia a 60ºC

3

La demanda mensual en litres d´ACS a 60 ºC (Di(60 ºC) es calcularà a partir del número de persones que ocuparan l´edifici, de la demanda de referència a 60 ºC i del número de dies de cada mes.
Demanda ACS a 60 ºC (l ACS/mes) Gener Febrer Març Abril Maig Juny Juliol Agost Setembre Octubre Novembre Desembre 68200 61600 68200 6600068200 66000 68200 68200 66000 68200 66000 68200

Taula 4: Demanda mensual d´ACS a 60 ºC

La demanda anual d´ACS s´obté de sumar les demandes d´ACS per a cada mes a la temperatura de demanda (60 ºC); d´aquesta forma es té que la demanda anual d´ACS de l´edifici és de 803.000 litres. Contribució solar mínima exigida pel CTE La contribució solar mínima de l´edifici s´obtindrà en funció de les...