Energías Renovables T01_12E

Cálculo del número de colectores para
una cubierta de un colegio mayor en
Madrid. Cálculo de las pérdidas que la
vegetación colindante puede ocasionar y
cálculo de la distancia a la que
trasplantarla en caso de perdidas
significativas.

Trabajo Materia
II: Radiación y
medio ambiente


MASTER OFICIAL EN ENERGÍAS RENOVABLES

1. CÁLCULO DE SOMBRAS:
Para el cálculo de las sombrasproducidas por los petos de 1 m de altura
en las 4 horas centrales del día más desfavorable usaremos la siguiente
fórmula:

Como la latitud de la ciudad universitaria de Madrid es 40º 27’ 6’’ N para
la fórmula anterior pasamos los grados con minutos y segundos a grados
con decimales dándonos una latitud de 40,4517⁰ aproximadamente,
quedando la distancia de sombras de la siguiente forma:

Enel muro este del módulo B habrá que hacer un cálculo a parte puesto
que la diferencia de cota entre el edificio A y el B es de 2 m y esto hace
que se produzcan sombras mayores por este muro, quedando la siguiente
distancia a respetar en el:

Nota: h es igual a 2 m de diferencia de cota entre los módulos A y B, más 1
m de altura del peto en el módulo A.
REPRESENTACIÓN GRÁFICA
DEL CÁLCULO DESOMBRAS

12

60

36

MÓDULO A
COTA 21 m

6

20

MÓDULO B
COTA 19 m

N

6
E

O

COTA 33 m

39

17

1

S

MÁSTER EN ENERGÍAS RENOVABLES

2. CÁLCULO DEL NÚMERO DE COLECTORES:
El modelo de colector a instalar es el SAUNER DUVAL SCV 2.3 cuyas
medidas de largo y ancho son de 2033 x 1233 mm respectivamente. Como
los grados de inclinación que llevarán estoscolectores son igual a los
grados de latitud de la zona, deben llevar una inclinación de 40⁰ 27’ 6’’N o
lo que es lo mismo un inclinación de 40,4517⁰. Mediante trigonometría
calculamos la altura a la que se encuentra la parte más alta del captador,
de la siguiente forma:

Cuando ya tenemos calculada esta altura, procedemos a calcular también
trigonométricamente la sombra que este colectorproyectará teniendo en
cuenta que el ángulo de la trayectoria de la sombra respecto a la
horizontal será de 61⁰ – Latitud:
γ = 61 – 40,4517 = 20,5483⁰

CÁLCULO DE DISTANCIA ENTRE CAPTADORES
peto

3

03

2,

1

h
2,67

1,55

3

03

2,

03

2,

3

d
3,52
colectores

A continuación procedemos al cálculo del número de colectores que
cabrán en cada módulo teniendo encuenta las sombras de los petos y de
los propios colectores:
2
MÁSTER EN ENERGÍAS RENOVABLES

Módulo A:
La superficie del módulo A puede dividirse en 2 rectángulos
normales cuyas medidas una vez restadas las sombras de los petos serían
de:
Rectángulo 1: 17 – (2 x 2,67) y 36 – 2,67 → 11,66 x 33,33 m
Teniendo en cuenta estas medidas procedemos a calcular cuántos
colectores tendrá una fila.Previamente calculamos la distancia que
proyecta el colector en planta.

Colectores por fila =
Como la sombra del último colector no influye porque ya no van
más detrás de este, si hay espacio suficiente podrá instalarse otro
colector más sin tener en cuenta su sombra:
6 x (3,52 + 1,55) = 30,42 m
33,33 – 30,42 = 2,91 m sobrantes, como esta distancia es mayor de
1,55 m cabe otro colectormás por fila, por tanto cada fila llevará 7
colectores.
El número de colectores total que habrá en el rectángulo 1 será de
11,66/ 1,233 = 9,46 9 filas.
Total de captadores = 9 x 7 = 63 colectores
Rectángulo 2: 60 – 11,66 – (2 x 2,67) y 12 – 2,67

43 x 9,33 m

Calculamos los colectores por fila de la misma forma que en el caso
anterior.
Colectores por fila =
Como la sombra del últimocolector no se tiene en cuenta podemos
añadir un colector más por fila quedando 2 colectores por fila.
3
MÁSTER EN ENERGÍAS RENOVABLES

El número de colectores total será de 43/1,233 = 34,87
Nota: redondeamos a 35 filas porque en el rectángulo 1 queda
espacio sobrante para que quepa la fila extra.
Total de captadores = 35 x 2 = 70 colectores
EL TOTAL DE COLECTORES PARA EL MÓULO A SERA DE:...