Ejercicio T01-12E Máster Eerr Ceu

EJERCICIO T01-12E
DATOS:
Altura peto perimetral de la cubierta→ hp=1 m
Madrid (Ciudad Universitaria)→latitud Φ=40º
Grado de inclinación óptima del colector como la latitud del lugar → β=40º
Colector Saunier Duval SCV 2.3
-------------------------------------------------
Árbol: altura 33m. Forma cilíndrica con diámetro 3m.
CÁLCULO DE SOMBRAS:
d=htg 61-Φ
d: Distancia entre una fila decolectores y un obstáculo.
h: Altura del obstáculo que pueda producir sombras sobre la instalación en la hipótesis comentada anteriormente.
Para el peto, la distancia de sombra proyectada será:
dp=1tg(61-40)=2,6 m

d=3tg(61-40)=7,8 m

Representamos las zonas de sombra que resultan sobre los tejados.

INSTALACIÓN DE LOS COLECTORES
Los paneles tienen una inclinación igual a la latitud,β=40º.
ϒ=61-40= 21º
h= 2,033 sen40= 1,306 m≈1,3m. tg21º=hd → d=htg21= 1,3tg21= 3,38≈3,4 m
d c=2,033 cos40= 1,557≈1,6 m
Luego, la distancia mínima entre la parte baja de una fila y la parte baja de la siguiente fila será: d+1,6= 3,4+1,6=5 m

Zona B:
Dimensiones 28,6x17,4 m.
La longitud de fila disponible definida por la sombra del peto sobre la cubierta es de 28,6 m.
Puesto que elcaptador tiene una anchura de 1,233m podremos colocar,
28,6/1,233= 23 captadores/fila.
Como la distancia entre filas, contada entre bases de apoyo de captadores, es de 5m, podremos colocar .17,4/5=3,48. Pueden colocarse con holgura suficiente 3 filas, pero aún es posible colocar una más sin que los colectores de la última fila topen con el muro.Por tanto, 4 filas.
El número de cargadores a colocar enzona B serían 23x4=92 colectores.

Zona A1:
Dimensiones: 43x9,4 m. 43/1,233=34 colectores/fila
9,4/5= 1,88. Se dispone de espacio suficiente para colocar una fila, pero aún es posible una fila más sin que los colectores lleguen a topar con el muro posterior. Por tanto, 2 filas.
Luego, el número de colectores a colocar en Zona A1 será 34x2=68 colectores.
Zona A 2:
Dimensiones: 33,4x11,8m. 11,8/1,233= 9 colectores/fila 33,4/5=6,68.
Podrían colocarse de forma holgada 6 filas, pero aún es posible una fila más sin que los colectores de la última fila topen con el muro. Luego, 7 filas.
El número de colectores en la Zona A2 es de 9x7= 63 colectores.
Por tanto,
Número total de captadores que pueden colocarse en la cubierta=92+68+63= 223 COLECTORES.

CÁLCULO DE SOMBRAS DEL ARBOL* CÁLCULO DE AZIMUT Y ELEVACIÓN PARA A Y B
Para ello, seleccionamos como puntos representativos del árbol los puntos 1,2 y 3 siendo 1 y 2 los que corresponden a la tangente al círculo que representa al árbol desde el punto de referencia donde se sitúa el captador (A y B respectivamente).
Para cada caso, fijamos un sistema de coordenadas con origen en el punto de referencia, siendo el ejede ordenadas el que nos dará el azimut (desviación respecto al azimut 0º que corresponde al Sur) y el eje de ordenadas nos dará la elevación de cada punto respecto al punto de referencia en cada caso. Los valores de elevación se han obtenido mediante abatimiento del plano definido por el sistema de coordenadas descrito. Ver figuras a continuación.

* CÁLCULO DE PÉRDIDAS POR SOMBREADO.
Losvalores de azimut y elevación obtenidos anteriormente se representan en el diagrama de trayectorias del sol y obtenemos el perfil de obstáculos que nos permitirá conocer la pérdida de irradiación que produce el obstáculo (árbol).
A continuación elegiremos la tabla de referencia utilizada para calcular los porcentajes de pérdidas de irradiación. En nuestro caso, como el colector está orientadoal Sur (α=0) y su inclinación es la latitud de Madrid (β=40º), escogeremos la tabla de referencia que más se aproxime a esos valores de α y β, que será la Tabla B.1 (β=30º, α=0) de la página 27 del DB-HE4.
Para el cálculo del porcentaje de pérdidas, en lugar de hacerlo a ojo, estimando el porcentaje de sombreado que produce el perfil de obstáculos sobre las celdas afectadas en el diagrama de...