Energía Solar Térmica

Energía Solar Térmica

Miguel Torres Planells

Dimensionado de una instalación de Energía Solar Térmica

1. Dimensionado Básico

Cuando un proyectista acomete el dimensionado básico de una instalación solar térmica para el aprovechamiento de ACS, tiene que realizar una serie de cálculos más o menos complejos y que yavimos en la unidad 5 del curso.

Como ya hemos visto, el dimensionado básico consiste en calcular la superficie de colectores y el volumen de acumulación necesarios para satisfacer unas determinadas necesidades de ACS.

A continuación, y dada su importancia, vamos a repasar nuevamente este proceso de cálculo y lo vamos a hacer a través de este ejercicio.

Se trata de satisfacer lasnecesidades energéticas de un bloque de 27 viviendas , de donde 19 de ellas serán de 3 dormitorios y 8 de 2 situada en Ibiza, en la provincia de Baleares.

Para la elección de todos los componentes necesarios para nuestra instalación contamos con diversos catálogos.

2.1 Cálculo de la superficie colectora

El Criterio que vamos a elegir para dimensionar la superficie colectora es que el áreade la misma sea tal que haga que la aportación solar total en el periodo que la instalación esté activa sea igual al consumo.

2.2.1 Cálculo del consumo energético

Lógicamente, este es el primer paso. Elegiremos como temperatura media a la que debe estar el agua para uso sanitario en el depósito de acumulación la de 50ºC y la cantidad de calor necesaria será la que deberemos aportarpara elevar la cantidad de agua a consumir desde la Tº de la red hasta los 45ºC.

Esta Tº variará en función del mes en que nos encontremos y se obtendrá a partir de la formula:
Q = m.ce.(t°f - t°i)
Q es la cantidad de calor entregada o recibida por un cuerpo (Kcal)
m es la masa del cuerpo (Kg)
Ce es el calor específico de la sustancia (Kcal/Kg.°C)
T° i es la temperatura inicial del cuerpo (°C)
T ° f es la temperatura final del cuerpo (°C)
1.1.1.1. Columna 1. Índice o porcentaje de ocupación.

En la unidad 5 nos indicaron que para el cálculo del aporte solar anual, se deben estimar las demandas mensuales tomando en consideraciones el número de unidades de consumo (personas, camas, servicios, etc.) correspondientes a la ocupaciónplena, salvo las instalaciones de uso turístico, en las que será necesario tener en cuenta el índice o porcentaje de ocupación.

En este ejercicio tendremos una ocupación del 100% para todos los meses del año.

| | 1 |
| | % |
| | de |
| | ocupación |
| |   |   |
31 | Enero | 100 | |
29 | Febrero | 100 | |
31 | Marzo | 100 | |
30 | Abril | 100 | |
31 | Mayo |100 | |
30 | Junio | 100 | |
31 | Julio | 100 | |
31 | Agosto | 100 | |
30 | Septiembre | 100 | |
31 | Octubre | 100 | |
30 | Noviembre | 100 | |
31 | Diciembre | 100 | |

1.1.1.2. Columna 2. Consumo mensual en m³

Para el cálculo de las demandas se tomarán los valores unitarios que aparecen en la Tabla 3.1 del apartado 3.1.1 de la sección HE4 del DocumentoBásico HE del Código Técnico de la Edificación (CTE).

Aunque hay que tener en cuenta que los consumos unitarios medios de esta tabla están calculados tomando como referencia que queremos una Tª final en el acumulador de 60ºC.

En la tabla 4 de la unidad 5 nos indican los consumos unitarios máximos de ACS a 45ºC en litros/día en función del criterio de consumo.

En el caso de viviendasresidenciales se deberán tener unos valores mínimos para el cálculo de personas que viven en la vivienda, siendo estos:
* Estudios de un único espacio o viviendas de un dormitorio: 1,5 personas.
* Viviendas de dos dormitorios: tres personas.
* Viviendas de tres dormitorios: cuatro personas.
* Viviendas de cuatro dormitorios: seis personas.
* Viviendas de cinco dormitorios: siete...