T03_10E

PLANTEAMIENTO:
El ejercicio consiste en realizar una instalación térmica para apoyo a la calefacción en un chalet de 280 m2, situado en Pelahustán (Toledo). La vivienda consta de 5 habitaciones, pero sólo viven 2 personas. Consta de dos plantas y un sótano donde están situadas las calderas. Nos piden calefactar una superficie por suelo radiante de 200m2 con una cargatérmica de 66 W/m2. La cubierta es de teja árabe, con inclinación de 15o y orientación N-S. Disponen de piscina en el exterior.
1. DATOS DE ENTRADA:
Localidad: Pelahustán, Toledo.
Latitud: 40,15O
Tipo de vivienda: unifamiliar
Nº habitaciones: 5
Nº personas: 2
Nº plantas: 2 (10x10 m) + sótano
Inclinación cubierta: 15o
Orientación: N-S
DATOS DEL COLECTOR:
Dimensiones: 2240x1120mm
Superficie absorbedor: 1,32 m2
Volumen absorbedor: 1,6 l
Área de apertura: 1,32 m2
Rendimiento: 0,795%
K1 = 3,543 W/m2k
K2= 0,01 W/m2K
Caudal recomendado: 25 l/hm2
Montaje: vertical
Conexión en línea: máximo 10 captadores
Carga térmica: 66 W/m2

2. ESQUEMA DE LA INSTALACIÓN.
A continuación mostramos un esquema de la instalación:

La instalación consta de los siguienteselementos:
Campo de captadores
Intercambiador
Acumulador
Caldera auxiliar
Circuito de tuberías
3. ESTIMACIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA.
CASO DE LA CALEFACCIÓN.
Para calcular la demanda energética de nuestra instalación, suponemos un uso de la calefacción de unas 10 horas al día. La superficie a calentar es de 200m2, y tenemos una carga térmica de 66 W/m2.
DEdia = 66W/m2 •10 h •200m2= 132000W/m2 = 132 KWh
A partir de esta demanda energética diaria podemos calcular la mensual y la anual, teniendo en cuenta los días de cada mes y considerando los meses en los que la calefacción no va a funcionar.
MESES DEdia (kwh) Nº dias DEmes (kwh/mes)
Enero 132 31 4092
Febrero 132 28 3696
Marzo 132 31 4092
Abril 132 30 3960
Mayo 0 31 0
Junio 0 30 0
Julio 0 31 0
Agosto 0 31 0Septiembre 0 30 0
Octubre 0 31 0
Noviembre 132 30 3960
Diciembre 132 31 4092
Año 792 365 23892
Tabla 1: demanda energética mensual. Fuente: elaboración propia.
CASO DEL ACS.
Tenemos una vivienda en la que sólo viven dos personas, por lo tanto podemos estimar el consumo de ACS como:
Nº viviendas 1
Nº personas por vivienda 2
Consumo por persona 30 l/día
Consumo total de ACS (Ddía) 60l/día
0,06 m3/día


Podemos ver que la demanda de ACS es mínima, casi despreciable frente a la demanda que vamos a tener de calefacción. Es una demanda de tan sólo 0,06 m3/dia, pero constante a lo largo del año.
La demanda energética mensual se puede obtener mediante la expresión:
〖DE〗_(mes,i ) (kwh/mes) = 1,16 • 10-3• Ddia• Ndias,i• Cp• ρ • ( TACS – Tred, i)
Donde: Cp= 1kcal/kg•oC y ρ= 1000kg/m3.
Los resultados de aplicar esta expresión los encontramos en la siguiente tabla:
MESES Ddia(m3/dia) Tred Tacs Ndias DEmes,i(kwh/mes)
ENERO 0,06 6 60 31 116,51
FEBRERO 0,06 7 60 28 103,28
MARZO 0,06 9 60 31 110,03
ABRIL 0,06 11 60 30 102,31
MAYO 0,06 12 60 31 103,56
JUNIO 0,06 13 60 30 98,136
JULIO 0,06 14 60 31 99,24
AGOSTO 0,06 13 60 31 101,40
SEPTIEMBRE 0,06 12 60 30 100,22OCTUBRE 0,06 11 60 31 105,72
NOVIEMBRE 0,06 9 60 30 110,03
DICIEMBRE 0,06 6 60 31 116,51
Tabla 2: cálculo de la DE mensual en kw
A continuación vamos a presentar los cálculos de la demanda de la piscina en los meses de mayo a octubre. Partimos de la suposición de que el área de la piscina será 8x4.
Para calcular la demanda de la piscina utilizaremos la siguiente expresión que aparece en elPliego del IDAE:
Ddia(kwh/dia)= 24• (130-3•Tagua+0,2•Tagua2)•(S/1000)
Donde:
S es el área de la superficie de la piscina.
Tagua para uso privado viene establecida en 25-26o.
MESES Tagua Sc Ndias DEdia,piscina DEmes,piscina
ENERO 25 32 31 0 0
FEBRERO 25 32 28 0 0
MARZO 25 32 31 0 0
ABRIL 25 32 30 0 0
MAYO 25 32 31 138,24 4285,44
JUNIO 25 32 30 138,24 4147,2
JULIO 25 32 31 138,24...