Energia Solar T03_12E

TRABAJO T03:
DISEÑO DE UN SISTEMA DE CAPTACION PARA CALEFACCION Y ACS
1.- Premisas
El proyecto encargado es la instalación de un sistema de captación de energía Solar Térmica común a dos viviendas de 90m2 y 3 habitaciones cada uno situados en Collado Villalba. El sistema deberá suministrar ACS y calefacción por suelo radiante, derivando el excedente de los meses de verano a la piscina.Puesto que no tenemos datos para la temperatura ambiente y la temperatura de agua de red1 para Collado Villalba, utilizaremos los datos de Madrid que encontramos en el PCT del IDAE. Por lo que respecta a los valores de irradiación media diaria utilizaremos los valores correspondientes a una latitud de 40ºN, dado que las coordenadas geográficas de Collado Villalba son 40º 50’N – 3º 89’W.
El proyectocontempla el suministro de ACS, utilizando el excedente como apoyo a la calefacción, por lo que resulta recomendable aumentar la inclinación de los captadores para optimizar el rendimiento en los meses de invierno. Elegimos por tanto una inclinación de 50º. En la tabla siguiente se dan los datos extraídos de las tablas del IDAE.
MES
Ni
Ti,red(ºC)
Ti,amb(ºC)
Gd,i (0º) (MJ/m2)
Gdi(0º)(KW·h/m2)
K(50º)
Gd,i(50º)
ENERO
31
6
8
6,2
1,72
1,41
2,43
FEBRERO
28
7
9
9,5
2,64
1,28
3,38
MARZO
31
9
13
14
3,89
1,13
4,39
ABRIL
30
11
15
19,3
5,36
0,98
5,25
MAYO
31
12
19
21
5,83
0,87
5,08
JUNIO
30
13
24
24,4
6,78
0,83
5,63
JULIO
31
14
28
27,2
7,56
0,87
6,57
AGOSTO
31
13
27
24,5
6,81
0,99
6,74
SEPTIEMBRE
30
12
23
18,1
5,03
1,185,93
OCTUBRE
31
11
17
11,9
3,31
1,39
4,59
NOVIEMBRE
30
9
12
7,6
2,11
1,54
3,25
DICIEMBRE
31
6
8
5,6
1,56
1,52
2,36

Collado Villalba se encuentra en la zona climática IV. El consumo estimado de ACS se calcula según indicaciones del CTE DB HE4 dando prioridad al número de habitaciones. Por tanto tendremos que estimar el consumo para 4 personas por vivienda, es decir 8personas. En viviendas unifamiliares el consumo se estima en 30 litros por persona y día, obteniendo un total de 240 l/dia = 0,24 m3/día.
Puesto que no se dice lo contrario supondremos que por lo que respecta al generador auxiliar nos encontramos en el caso general. Por lo que la contribución solar mínima deberá ser el 60% de este valor.
2.- Volumen del acumulador de ACS y del acumulador de inercia.Para realizar el cálculo del número de captadores por el método f-chart necesitamos saber el volumen del circuito de calefacción que nos permitirá hacer una estimación del volumen del depósito de inercia. Para el cálculo del volumen del circuito de calefacción tomaremos valores típicos de instalación para suelo radiante2. En nuestros cálculos utilizaremos:
Distancia entre tubos: 15cm
Diámetrode tubos = 16mm
Calculamos la longitud total de tuberías del suelo radiante. En cada metro cuadrado tendremos una longitud de tubo aproximada de 1m2/0,15m = 6,67m, por lo que en el total de las dos viviendas tendremos 90m2 x 2 x 6,67 m/m2 = 1200 metros lineales. Con esto el volumen total de agua en el circuito será de ·(d/2)2·l = 0,24 m3. En realidad el volumen será superior pues aquí no hemoscontemplado las tuberías necesarias para la instalación del intercambiador, acumulador de inercia, etc. Puesto que lo habitual es utilizar un acumulador de volumen similar al del circuito de calefacción utilizaremos un acumulador de 300 litros para el circuito de calefacción
Los acumuladores que elegiremos para calefacción y para ACS tendrán un volumen de 300 litros y 200 litros respectivamente demanera que cumplimos, tal y como especifica el PCT IDAE que el cociente entre el Volumen de Acumulación de ACS y la demanda diaria de ACS está entre 0,8 – 1,0. En el caso del volumen de acumulación de calefacción no debemos preocuparnos por esta restricción porque como en este caso el agua no es de consumo no hay riesgos de legionelosis.
Localizamos en el mercado3 los acumulador Ferroli...