Energía Solar

CONTRIBUCIÓN SOLAR PARA AGUA CALIENTE SANITARIA:
DIMENSIONADO DE COLECTORES SOLARES


1.- RESUMEN DE LAS IDEAS CLAVE
En este artículo vamos a exponer un método de cálculo de la superficie de captación
necesaria para aportar la contribución solar mínima para agua caliente sanitaria en un
edificio de viviendas.
2.- INTRODUCCIÓN
El CTE (Código Técnico de la Edificación) es la normativabásica de obligado cumplimiento
que todo arquitecto debe conocer para ejercer la profesión. Dentro del CTE, se desarrolla el
Documento Básico de Ahorro de Energía que tiene por objeto establecer reglas y
procedimientos que permiten cumplir las exigencias básicas de ahorro de energía.
Una de estas exigencias es la contribución solar mínima para agua caliente sanitaria en los
edificios conprevisión de demanda de agua caliente o de climatización de piscina cubierta, es
decir, una parte de las necesidades energéticas térmicas derivadas de esa demanda se
cubrirá mediante la incorporación de sistemas de captación, almacenamiento y utilización de
energía solar.
La captación solar se realiza con paneles solares. Dentro de estos paneles circula un líquido
(generalmente agua con aditivos)que se calienta gracias a la incidencia de los rayos del sol.
El calor así obtenido se transmite al agua de consumo a través de un intercambiador y
normalmente queda acumulado en un depósito para su uso posterior.
3.- OBJETIVOS
Una vez que el alumno lea este artículo será capaz de:
- Calcular la superficie de paneles solares para agua caliente sanitaria necesaria para
un edificio deviviendas.
4.- DESARROLLO
Antes de comenzar, es recomendable leer Documento Básico CTE-HE: Ahorro de energía.
HE-4. Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria, para conocer el alcance e
importancia de este tipo de instalaciones.
A través del siguiente enlace se tiene acceso directo a él:
www.codigotecnico.org
Para establecer la superficie de captación solar hay que tener en cuenta lossiguientes
factores:
-

Ubicación
Tipo y ocupación del edificio
Disposición de los paneles y tipo de cubierta
Rendimiento del colector (panel) seleccionado

Se va a guiar el cálculo a través de un ejemplo:
Vamos a calcular el número de colectores solares del tipo RS-1 (de una empresa ficticia),
necesarios para la producción anual de agua caliente sanitaria de un edificio de 4 viviendas,con una estimación de 6 personas por vivienda, situado en Alicante. Los paneles van
superpuestos sobre la cubierta que es inclinada con una pendiente de 35º.

Panel RS-1 de dimensiones 0,75 x 1,25 m

2

PASO 1: Calculamos el valor “I” mediante la fórmula [3]:

I = (Ih x K)/N

donde:
I: es la radiación real recibida, en Kcal/ m2
Ih: es la radiación media diaria sobre una superficiehorizontal en Kcal/díaxm2 (Tabla 1)
K: es un factor de corrección de Ih por inclinación. (Tabla 2)
N: es el número de horas de sol en función de la zona y del mes. (Gráficos 1 y 2)
En el caso que nos ocupa:
Ih =3.213 Kcal/díaxm2 (TABLA 1. Al haber elegido el mes de Octubre, por ser el valor más
bajo de los meses medios).
TABLA 1. RADIACIÓN INCIDENTE [3]

K=1,3 (TABLA 2. Para una latitudde 38º en Alicante, correspondería una inclinación de
panel óptima, de 38º, según CTE-DB-HE4. En este caso vamos condicionados por la
inclinación de la cubierta que es 35º)

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TABLA 2. VALOR DE K [3]

N=4 (GRÁFICOS 1 Y 2)
GRÁFICO 1. ENERGÍA SOLAR DIARIA EN SUP. HORIZONTAL [3]

GRÁFICO 2. HORAS DE RADIACIÓN ANUAL [3]

Por lo que I=(3.213x1,3)/4=1.044,23 Kcal/m2

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PASO 2:Calculamos la expresión [3]:

(I0/I )x(Tm-TA)

para determinar Rc

donde:
I0: es la radiación de referencia (860 kcal/hm2)
I: Calculada en el PASO 1
Tm: es la temperatura media del agua en el colector solar, en ºC
TA: es la temperatura ambiente exterior media, en ºC (Tabla 1)
Rc: es el rendimiento del colector (Gráfico 3)
En el caso que nos ocupa:
Tm= 50 ºC
TA=21ºC (mes de octubre)...