Teoria

Optimización del dimensionado de instalaciones de energía solar térmica para producción de agua caliente sanitaria
Luis Platón Arias(1), D. Julio Francisco San José Alonso(2)
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Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de Valladolid, Paseo del Cauce s/n, 47011, Valladolid. Spain.
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Dpto. Ingeniería Energética y Fluidodinámica, Escuela Técnica Superior de IngenierosIndustriales de Valladolid, Paseo del Cauce s/n, 47011, Valladolid. Spain. Tel: +34 (9)83 423313 Fax: +34 (9)83 423310 e.mail: julsan@eis.uva.es

Resumen El objeto del presente proyecto es desarrollar un programa de dimensionado de instalaciones de energía solar térmica para la producción de ACS, que permita el cálculo de los valores óptimos de los distintos parámetros de influencia (superficie,inclinación, orientación, aporte energético) para distintas situaciones y demandas. El cálculo de la aportación energética se ha realizado según el método f-chart. El cálculo de la radiación solar sobre superficies inclinadas y orientadas se ha realizado según el modelo de Klein. El programa se ha desarrollado mediante una hoja de cálculo en formato EXCEL por su amplia implantación. Palabras Clave:Energía solar, dimensionado, f-chart, radiación inclinada y orientada, optimización.

Abstract The present project object is to develop a sizing program for domestic hot water solar energy installations, that allow to calculate the different influence paramethers optimum values (surface, tilt, orientation, solar gains) for different situations and demands. Solar gains estimation is based on thef-chart method. Solar radiation over tilted and oriented surfaces is calculated according Klein’s method. The program has been developed in EXCEL format due its large employing. Keywords: Solar energy, sizing, f-chart, tilted and oriented radiation, optimization.

1. Introducción La situación energética actual de la Unión Europea está definida fundamentalmente por dos aspectos: 1. el crecimiento delconsumo energético y el descenso de la producción energética propia, debido a una disminución de las reservas energéticas. 2. un crecimiento alarmante de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera y el agravamiento del cambio climático.

El 29 de noviembre de 2000, la Unión Europea adoptó el “Libro Verde: hacia una estrategia europea de seguridad del abastecimiento energético”. Enéste, planteaba las medidas a adoptar para resolver los problemas anteriores, es decir, la imposibilidad de autoabastecimiento y el cambio climático. Respecto al desarrollo de las fuentes de energías renovables, el 26 de noviembre de 1997, la Unión Europea adoptó el “Libro Blanco para una estrategia y un plan de acción comunitarios”, mediante el cual adquirió el compromiso de que en el año 2010 el12% del consumo energético total debería provenir de fuentes de energía renovable. Los compromisos adoptados por la Unión Europea motivaron a España a redactar y aprobar el 27 de noviembre de 1997 el “Plan de fomento de las energías renovables en España”, mediante el cual se comprometía a que al menos el 12% de la energía consumida fuera de origen renovable. Tras el “Balance del Plan de fomento delas energías renovables en España durante el período 1999-2004” realizado por el IDAE, se llegó a la conclusión de que el crecimiento de las renovables era insuficiente para conseguir los objetivos iniciales. Se decidió entonces llevar a cabo una revisión del Plan, para considerar en el mismo, el aumento del consumo energético primario experimentado e incluir los nuevos objetivos de produccióneléctrica y biocarburantes indicados en las Directivas europeas aprobadas tras la redacción del plan de fomento inicial. Como consecuencia, a finales de agosto de 2005 se aprueba el “Plan de las energías renovables en España 2005-2010”, el cual establece los siguientes objetivos: • el 12% del consumo energético provendrá de fuentes renovables • el 29,4% del consumo eléctrico será de origen...