Instalacion termo solar





























1. ENUNCIADO


Una empresa constructora solicita presupuestos, a varias empresas, para una instalación de energía solar térmica (obligada en edificios de nueva construcción) en una urbanización de viviendas unifamiliares situada en Zaragoza. Dicha urbanización consta de 24 viviendas idénticas con 3 dormitorios cada una, y se desea cubrirel % establecido por el CTE (Código Técnico de la Edificación) para el Agua Caliente Sanitaria en las mencionadas viviendas.
La orientación de los tejados (a dos aguas, con una superficie de 4 m2 cada agua, aproximadamente) es de 30º hacia el sur.


2. DATOS

Nuestra instalación solar térmica se situará en la localidad de Zaragoza. Para dimensionar dicha instalación debemos considerarpreviamente unos datos climatológicos y energéticos, expuestos a continuación:

Climatológicos

Temperatura ambiente
Temperatura de agua de red
Viento
Latitud
Temperatura mínima histórico

Estos datos se han obtenido de diversas fuentes:

PROVINCIA
Zaragoza
LATITUD
41.39o
TEMPERATURA MINIMA HISTORICA
-7oC













MES
TEMPERATURA MEDIA AMBIENTE DIURNA (oC)TEMPERATURA MEDIA DEL AGUA DE RED (C)
RADIACION HORIZONTAL
(kJ/m/día)
RADIACION INCLINADA
(kJ/m/día)
Enero
6,1
5
6300
8568
Febrero
7,6
5
9800
12544
Marzo
9,2
8
15200
18088
Abril
12,3
10
18300
19947
Mayo
16,3
11
21800
22236
Junio
20,5
12
24200
24200
Julio
24,3
13
25100
25602
Agosto
23,5
12
23400
25740
Septiembre
19,4
11
18300
22509
Octubre
14,8
10
1210016577
Noviembre
9,4
8
7400
10804
Diciembre
6
5
5700
8208
ANUAL
15,18
9,16
15600
17918

Energéticos

Se ha realizado previamente un dimensionamiento con un programa, de modo que ya sabemos aproximadamente el captador que necesitamos y el número de ellos.

Características captador

Fabricante del captador
GASOKOL
Modelo de captador
SUNNYSOL UP
Factor de eficiencia delcaptador
0,802
Superficie útil del captador
1,98 m2
K1 (W/m2K)
3,553
K2 (W/m2K)
0,011


Necesidades energéticas

Para calcular la demanda, seguimos el CTE. Teniendo el cuenta el tipo de edificación, conocemos que el número normal de usuarios será de 4. Teniendo un consumo medio por usuario de 30 litros / día. Y una temperatura de utilización de 45 grados. Los datos quedan indicados en latabla:





Número normal de usuarios
4
Consumo medio por usuario (L/día)
30
Consumo a máxima ocupación (L/día)
120
Temperatura de utilización (oC)
45


3. DIMENSIONAMIENTO

El dimensionamiento del la instalación solar se cierra sabiendo la inclinación y desorientación que para nuestro caso, la vivienda está orientada al sur (ángulo de desorientación 0) y la inclinación son30º hacia el Sur.

También hay que tener en cuenta la ocupación de la vivienda, en este caso (ocupación mensual 100%).

Balance energético

El consumo mensual de agua se obtiene a partir del consumo por día. El incremento de temperatura se refiere a la diferencia entre la temperatura de agua de red y a la ACS.

La energía demandada se calcula mediante la siguiente fórmula:


SiendoMES
CONSUMO MENSUAL DE AGUA (L)
INCREMENTO DE TEMPERATURA (oC)
RADIACION HORIZONTAL
(kJ/m/día)
Enero
3720
39
145080
Febrero
3360
38
127680
Marzo
3720
36
133920
Abril
3600
34
122400
Mayo
3720
33
122760
Junio
3600
32
115200
Julio
3720
31
115320
Agosto
3720
32
119040
Septiembre
3600
33
118800
Octubre
3720
34
126480
Noviembre
3600
36
129600
Diciembre3720
39
145080



Según el programa con el que hemos predimensionado, el número óptimo de captadores solares sería de 1 y necesitaríamos un acumulador de 100 L.

A continuación calculamos la energía proporcionada por los captadores y el ahorro que supone.

Calculamos el rendimiento de nuestro captador. Se puede hacer de dos formas:

Ajuste lineal



Siendo a=rendimiento óptico y...