Instalacion solar termica

Máster en Energías Renovables IMF - CEU

Trabajo 2 Materia 3
Instalación Solar Térmica para ACS

Aarón Fortuño Ramos

Índice
Datos................................................................................................................................................3 Características delcolector..............................................................................................................3 Esquema de la instalación...............................................................................................................3 Condiciones climáticas.....................................................................................................................4 Cálculo de la demanda deACS........................................................................................................4 Contribución solar mínima de ACS..................................................................................................5 Radiación solar incidente sobre el campo de captadores...............................................................6 Cálculo del número decaptadores..................................................................................................8 Rendimiento de la instalación........................................................................................................12 Estimación de pérdidas por orientación e inclinación...................................................................12 Estimación de pérdidas porsombreado........................................................................................13 Diseño del intercambiador.............................................................................................................13 Diseño del circuito hidráulico.........................................................................................................14 Dimensionamiento de la bomba de impulsión del circuito primario.............................................17Dimensionamiento del vaso de expansión.....................................................................................17 Rendimiento total de la instalación y ahorro obtenido.................................................................18 Bibliografía......................................................................................................................................18

Datos• • • • • • • • • Tipo de vivienda: Unifamiliar Localidad: Boadilla del Monte (Madrid) Latitud: 40,5o N Zona climática: IV Número de personas: 5 Número de plantas: 2 Tipo de integración del campo de captadores: arquitectónica Orientación: +5o Sur (α) Inclinación: 25o (β)

Características del colector
• • • • Dimensiones: 1340 x 1800 mm Superfície del absorbedor: 2,2 m2 Rendimiento óptico: η0 =0,79 Coeficientes de pérdidas: ◦ a1 = 3,756 W / m2K ◦ a2 = 0,0073 W / m2K Volumen del fludio caloportador: 2,2 l Capacidad térmica: 7,4 kJ / m2K Coeficiente de corrección del ángulo de incidencia para 50o = 0,95

• • •

Esquema de la instalación
Al tratarse de una instalación aislada para una vivienda unifamiliar escogemos como modelo para el diseño de la instalación el que aparece en DíazVillar, p.67.

Esquema 1: Instalación de vivienda unifamiliar, con generador auxiliar de gas. Fuente: Termicol

Condiciones climáticas
Antes de pasar al dimensionado de la instalación, vamos a conocer la contribución solar mínima de ACS para la zona climática donde estará ubicada la instalación, así como la radiación solar incidente sobre el campo de captadores, así como una estimación depérdidas energéticas por orientación e inclinación.

Cálculo de la demanda de ACS
Según el CTE-DB-HE4 la demanda energética en instalaciones de ACS para una vivienda unifamiliar es de 30 litros por persona. Teniendo en cuenta que la familia consta de cuatro miembros estaríamos hablando de un total de 120 litros de ACS / día (0,16 m3 / día) La temperatura final de acumulación es TACS = 60oC. Para...