Trabajo Master Eerr

TRABAJO T02_11E

MODULO 3: Energía solar, térmica y pasiva

ENUNCIADO
Disponemos de dos viviendas de nueva construcción situadas una en Ciudad Real y la otra en
Oviedo. En ambas casas viven 5 personas y están dispuestas a instalar un sistema solar térmico
para calentar agua caliente sanitaria (ACS). Se pide comparar el porcentaje de cobertura solar
térmica para ambas instalaciones con elsiguiente colector térmico:
-

Marca: SAUNIER DUVAL
Modelo: HELIO PLAN SCV 2.3
Longitud: 2033 mm
Anchura: 1233 mm
Altura: 80 mm
Área de absorción: 2,327 m2
Área de apertura: 2,352 m2
Área total: 2,51 m2
Volumen: 1,85 l
Tª máxima de estancamiento: 190ºC
Presión máxima: 10 bar
Rendimiento: 0,736
Pérdidas: K1 = 2,834 W/m2K K2 = 0,056 W/m2K

NOTA: En caso de no cumplir con el CTEhabrá que determinar las variaciones del sistema para
cumplir con el mismo.

Máster Oficial en EERR

TRABAJO T02_11E

MODULO 3: Energía solar, térmica y pasiva

RESOLUCIÓN
-

ANALISIS VIVIENDA EN CIUDAD REAL

Ciudad

Latitud

Zona
Climática

Tipo de
edificación

Nº usuarios

Energía
auxiliar

Inclinación
Captadores

Consumo
estimado

Ciudad Real

39º

IVViviendas

5

Gas

50º

0,15 m /dia

3

Porcentaje
exigido CTE
60%

La demanda energética mensual se obtiene como:

.

.

DEmes,i(kWh/mes)=1,16 10-3 Ddia

. N . C .ρ . (TACS-Tred,i)
dia,i

p

Donde Cp = 1 Kcal/KgºC y ρ = 1000 Kg/m3
MES
ENERO
FEBRERO
MARZO
ABRIL
MAYO
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
TOTAL
Con Gdi(B) = k

.Gdi(0º),

Tred

DIAS
7
9
12
15
18
23
28
27
20
17
11
8

31
28
31
30
31
30
31
31
30
31
30
31

DEmes
285,882
248,472
258,912
234,9
226,548
193,14
172,608
178,002
208,8
231,942
255,78
280,488
2775,387

obtenemos la radiación solar incidente ajustada a la inclinación de

nuestros captadores.
MES
ENERO

DIAS

GDI(0º)
31

7

GDI (50º)
2,7

FEBRERO28

10,1

3,5

MARZO

31

15

4,6

ABRIL

30

18,7

5,0

MAYO

31

21,4

5,1

JUNIO

30

23,7

5 ,4

JULIO

31

25,3

6,0

AGOSTO

31

23,2

6,3

SEPTIEMBRE

30

18,8

6 ,1

OCTUBRE

31

12,5

4 ,8

NOVIEMBRE

30

8,7

3,6

DICIEMBRE

31

6,5

2,7

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MODULO 3: Energíasolar, térmica y pasiva

Ahora lo que nos queda es calcular la fracción solar mensual que obtendremos con la siguiente
ecuación:
fmes = 1,029D1 – 0,065D2 - 0,245D12 + 0,0018D22 + 0,0215D13
donde:
D1: coef. adimensional que expresa la relación entre la energía absorbida por la placa del captador plano, y la carga
calorífica total de calentamiento durante un mes.

D1 = Eabsorbida / DEmesD2: coef. adimensional que expresa la relación entre las pérdidas de energía en el captador para una determinada
temperatura, y la carga calorífica total de calentamiento durante un mes.

D2 = Eperdida / DEmes
Y resolviendo que la energía absorbida por el captador viene dada por la siguiente expresión:
Eabsorbida = Sc

. η0 . MAI . F . G . N
Cint

dm

días,mes

donde:
Sc: superficiede apertura del captador (área de apertura del panel * nº de paneles).
η0: rendimiento óptico del captador.
MAI: coeficiente de corrección, Modificador del Angulo de Incidencia. Entre 0,96 y 0,94 (recomendado por el Pliego
del IDAE para superficies transparentes simples y dobles).
FCint: factor de corrección del conjunto captador-intercambiador. Valor recomendado por el Pliego del IDAE - 0,95.Ndías,mes: número de días del mes.

Antes de proceder con los cálculos, se necesitan los datos concretos del captador elegido.
Para determinar el coeficiente de pérdidas globales del panel, utilizaremos la fórmula
simplificada aproximada, recomendad por el Pliego de IDAE:
Kglobal = k1 + k2 (T-Tamb)
donde:
k1: coeficiente lineal de pérdidas térmicas
k2: coeficiente cuadrático de...