Trabajo Energia Solar

CASO PRÁCTICO:
INSTALACIÓN SOLAR TERMICA PARA SUMINISTRO DE ACS

Instalación solar térmica para suministro de ACS.

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INDICE

1. PREMISAS DE TRABAJO 2. DATOS DE ENTRADA Y CONSIDERACIONES PREVIAS 3. ESTIMACION DE LA DEMANDA DE AGUA CALIENTE SANITARIA 4. CONTRIBUCION SOLAR MINIMA 5. RADIACION SOLAR INCIDENTE EN EL PLANO DE CAPTADORES 6. CALCULO DEL NUMERO DE CAPTADORES: METODO DE F-CHART6.1. Calculo para un captador 6.2. Rendimiento de la instalación 6.3. Evolución mensual de la instalación 7. VOLUMEN DE ACUMULACION Y SUPERFICIE DE INTERCAMBIO 8. VOLUMEN DEL VASO DE EXPANSION 9. CALCULO DEL SISTEMA DE BOMBEO

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10. BIBLIOGRAFIA Y ENLACES WEB

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1. PREMISAS DEL TRABAJO En un chalet de220 m2 en Boadilla del Monte vive una familia compuesta por 4 personas. Comprometidos con el medio ambiente han decidido contratar los servicios de una empresa fabricante de colectores solares para que le solucionen el tema del calentamiento del agua sanitaria mediante energía solar térmica. La vivienda tiene dos plantas + buhardilla, de 2,2 metros de altura cada una. El cuarto de calderas seencuentran en la planta baja y los colectores se instalarían en el agua que se encuentra desviada +5º con respecto al sur. La inclinación del tejado es de 25º. El modelo de colector empleado presenta las siguientes características: − − − Dimensiones: 1340 x 1800 mm Superficie del absorbedor: 2,2 m2 Curva de rendimiento:
Rendimiento optimo η0 Coeficiente a1 Coeficiente a2 0,790 3,756 W/m K 0,0073 W/m K2 2

− − −

Volumen del fluido caloportador: 2,2 litros Capacidad térmica: 7,4 kJ/m2K Coeficiente de corrección del ángulo de incidencia: Kdir50º = 0,95

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2. DATOS DE ENTRADA Y CONSIDERACIONES PREVIAS La instalación solar térmica empleada será un sistema indirecto con conducción forzada impulsada por bombas eléctricas. Estarácompuesta por un sistema de captación de captadores solares planos integrados arquitectónicamente en la cubierta del edificio, y un sistema de acumulación con intercambiador integrado en su interior. El sistema de acumulación estará situado en el cuarto de calderas de la planta primera. Dado que se trata de una instalación pequeña, el sistema de generación térmica auxiliar empleado será un equipo enlínea instantáneo de gas natural. Este será modulante para conseguir mayores eficiencias en la instalación. Este estará ubicado también en el cuarto de calderas. Únicamente tendremos en cuenta las pérdidas de radiación producción por la variación de la inclinación y de la orientación. Las perdidas por sombras las consideraremos nulas puesto que no conocemos los elementos externos. Datos de entrada: − −− − − − − − − − Localidad: Boadilla del Monte (Madrid) Latitud: 40,5º Zona Climática: Zona IV Tipo de edificio: Vivienda unifamiliar Nº de personas ocupantes: 4 personas Tipo de integración de captadores: Integración arquitectónica Sistema de energía auxiliar: Sistema auxiliar en línea modulante de gas Orientación del campo de captadores: +5º Inclinación del campo de captadores: 25º Condicionesdel entorno: Sin sombras

A continuación detallaremos un esquema de la instalación y su ubicación dentro de la vivienda:

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3. ESTIMACION DE LA DEMANDA DE AGUA CALIENTE SANITARIA El consumo de agua caliente sanitaria estimado se toma según el valor mínimo recomendado por el CTE-HE para viviendas unifamiliares: 30 litros por persona y día.Nº de viviendas Nº de personas por vivienda Consumo por persona Consumo total de ACS por día (Ddía) 1 4 30 l/día 120 l/día o 0,12 m /día
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La temperatura final de acumulación se estimará en TACS = 60ºC = 333ºK Para poder determinar la demanda energética mensual tenemos que conocer los valores de temperatura media del agua de red. Para ello, se hará uso de las tablas suministradas en el...