Trabajo

UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)
INGENIERÍA EN ORGANIZACIÓN INDUSTRIAL

PROYECTO FIN DE CARRERA

ESTUDIO TÉCNICO-ECONÓMICO DE UNA INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA EN UN POLIDEPORTIVO

AUTOR: SERGIO CAÑIBANO CEREZO Junio de 2006

Autorizada la entrega del proyecto al alumno: Sergio Cañibano Cerezo

EL DIRECTOR DEL PROYECTO Francisco González delHierro Fdo: Fecha:

Vº Bº del Coordinador de Proyectos Claudia Meseguer Velasco

Fdo:

Fecha:

Resumen

iii

Resumen
El presente proyecto tiene por objetivo llevar a cabo un estudio técnico-económico de una instalación solar térmica en un Polideportivo Municipal de la Comunidad de Madrid. Este polideportivo tiene una demanda térmica anual de 5.096.232 kWh, distribuida en tres partessegún cuál es su consumo: calefacción (1.830.849 kWh), agua caliente sanitaria (2.317.019 kWh) y calentamiento de piscinas (948.364 kWh). Esta demanda es cubierta actualmente mediante la compra de gas natural a la red general. La instalación solar debe ser capaz de cubrir parte esta demanda térmica, de tal manera se minimice el coste de compra de gas natural más el coste de la instalación solar.Sin embargo, el polideportivo tiene las limitaciones: a priori, la superficie disponible para la instalación es un área de 300 m2 situados sobre la cubierta de un edificio. No obstante, tenemos la opción de llegar hasta 500 m2 si utilizamos un solar del propio polideportivo de 200 m2, pero este solar se encuentra lejos del edifico, por lo que el montaje de la instalación dobla su coste. Estasrestricciones van a dar lugar varias opciones de instalación. Además, en este estudio se ha querido indagar en las tecnologías existentes en energía solar térmica, por lo que se han evaluado las opciones de instalación anteriores con los dos tipos de tecnologías más usadas en las aplicaciones de media-baja temperatura como la nuestra: el colector de placa plana y el colector de tubos de vacío. Para laselección de los colectores se ha realizado una petición de ofertas a diferentes distribuidores y una búsqueda en Internet que ha dado como resultado un conjunto de modelos de colectores de ambas tecnologías de los cuales hemos seleccionado un modelo de cada una. El criterio de selección ha sido el escoger el más representativo de cada tecnología, es decir, un colector con un precio medio y unasespecificaciones técnicas normales, ya que el propósito de este proyecto no es evaluar las diferentes marcas o modelos, sino comparar ambas tecnologías. Estos modelos de colectores son: el colector de placa plana Vitosol 100 s2,5 de la marca Viessman y el colector de tubos de vacío Calpak 20VT.

Resumen

iv

Una vez hechas estas consideraciones, se han propuesto cinco tipos de instalaciones:o o o Opción 1: Superficie disponible de 300 m2 – Colector de placa plana. Opción 2: Superficie disponible de 300 m2 – Colector de tubos de vacío. Opción 3: Cubrir una demanda equivalente al calentamiento de piscinas en Junio – Colector de placa plana. o Opción 4: Cubrir una demanda equivalente al calentamiento de piscinas en Junio – Colector de tubos de vacío. o Opción 5: Cubrir la máxima demandaposible (Superficie de 500 m2) - Colector de tubos de vacío. Del estudio técnico inicial o “Análisis de la superficie colectora”, se ha descartado la Opción 4 puesto que en ella se fija una misma producción solar para ambas tecnologías y, puesto que los colectores de tubos de vacío son más caros que los de placa plana, esta opción siempre es menos interesante que la Opción 3. Las cuatroalternativas restantes han sido sometidas al estudio económico. El resultado de este estudio es la selección de la opción de instalación más rentable. Y el criterio de rentabilidad usado es el del máximo TIR, y el horizonte de estudio, 20 años ya que ésta es la vida media de los colectores solares. Para hallar el TIR de cada opción hemos calculado la inversión inicial en cada tipo de instalación. Ésta ha...