Energia Solar Termica

Ejercicio Feedback

Calcular el % de sustitución de energía convencional para el mes de febrero que se consigue con la instalación de un equipo compacto de 2 colectores que se utiliza todo el año.La ecuación de rendimiento de los colectores del equipo es:

η = 0,7883801-0,082456(tm-ta)/I

y su superficie de 2,17 m2. Con el equipo se pretende cubrir las necesidades de una familia de 4personas ubicada en Zaragoza. Se estima un consumo medio de 40 litros/(persona•día). Suponer que la instalación se encuentra situada en un lugar con aire muy puro y limpio y que la energía disponible porm2 es el 85% de la energía aportada por m2 de superficie colectora (rendimiento del acumulador).

Mes = Febrero

Localidad = Zaragoza

Latitud = 41,7º

Inclinación = latitud del lugar + 10º(uso todo el año) → 41,7º + 10º = 51.7º

Superficie del colector = 2,17m²

Necesidades energéticas:

Consumo diario = 40 litros/(persona•día) x 4 personas = 160 litros/día

Febrero: 28 díasConsumo mensual: 160 litros/día x 28 días = 4480 litros

Masa = densidad x volumen

Densidad del agua = 1 kg/litro

m = 1 kg/litro x 4480 litros = 4480 kg

Temperatura del agua de red → ti = 6C Ver tabla de temperatura de agua de red para Zaragoza mes de Febrero.

Temperatura de acumulación → tf = 45ºC

Calor específico del agua, ce = 1 kcal/(kg•ºC)

Q = m • ce • (tf - ti)

Q =4480 kg • 1 kcal/(kg•ºC) • (45ºC - 6ºC) = 174720 kcal

Q = 174720 kcal • 4.18 kJ/kcal = 730329,6KJ = 730,3296MJ

Energía solar aprovechable:

Energía media diaria sobre superficie horizontal: H =9,8MJ/m². Ver tabla de Radiación horizontal para Zaragoza mes de Febrero.

Factor de corrección k para superficies inclinadas 50º: k = 1,31 Ver tabla de factor de corrección para:

▪ LatitudZaragoza 41,7º. → 42º

▪ Inclinación: latitud del lugar + 10º (uso todo el año) = 41,7º + 10 = 51,7º → 50º

▪ Mes : Febrero

Factor de corrección por grado de limpieza atmosférica: f = 1.05...