Tranbajo 2 Materia 3 Moer

TRABAJO III MATERIA III NOTA: 8,5

TRABAJO III MATERIA III – BELÉN FERNÁNDEZ CONDE

TRABAJO 3 MATERIA 3 El ejercicio consiste en la instalación de calefacción en una vivienda unifamiliar situada en Boadilla del Monte (Madrid) para cuatro personas. Tenemos los siguientes datos: Tipo vivienda: unifamiliar Localización: Boadilla del Monte (Madrid) Nº de personas: 4 personas Nº de plantas: 2plantas + ático Inclinación: 25º (β) Acimut: +5º (α) Integración Arquitectónica Superficie tejado= 9x5= 45 m² DATOS COLECTOR Dimensiones: 1340x1800 mm Superficie absorbedor: 2,2 m² ἠ0= 0,79 a1=3,756 W/m²K a2=0,0073 W/m²K Volumen del fluido caloportador: 2,2 litros Capacidad térmica: 7,4 KJ/m²K MAI (50º) = 0,95 RESOLUCIÓN • Esquema de la instalación

Instalación tipo para una vivienda unifamiliar.(FUENTE: Agencia Andaluza de la Energía)

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•

Nº de colectores necesarios para la instalación de calefacción

Empezamos calculando lás pérdidas por orientación e inclinación, así como las pérdidas por sombras de dicha instalación. Para el cálculo de las pérdidas por orientación e inclinación aplicaremos la siguiente fórmula: Pérdidas (%)=100*(1,2*10-4*(β-βOPT)²+3,5*10-5 * α²) • para 15º< β < 90º Según el libro Energía solar térmica de IMF sabemos lo siguiente: βOPT = la latitud geográfica, si la demanda es constante anual.

En nuestro caso, tomaremos como latitud geográfica la latitud de Madrid, es decir, la latitud será de 41º, por lo tanto βOPT=41º Procedemos ahora a calcular las pérdidas por orientación. Perdidas (%)=100*(1,2*10-4*(25-41)²+3,5*10-5 * 5²)= 3,16% Según lo establecido en el CTE-DB-HE-4 sabemos que para el caso de integración arquitectónica que es lo que nos ocupa en este caso, las pérdidas máximas admitidas por orientación e inclinación son de un 40 %, y las pérdidas por sombras son de un 10%. En nuestro caso tenemos lo siguiente: TIPOLOGÍA INSTALACIÓN PÉRDIDAS ORIENTACIÓN INCLINACIÓN Integraciónarquitectónica 3,16% TABLA 1 Podemos suponer que las pérdidas por sombras son del orden del 0% puesto que la vivienda objeto de estudio es una vivienda unifamiliar supuesta aislada, y al ser la instalación de colectores por integración arquitectónica podemos deducir que no se producirán sombras por la separación de los colectores, en caso de que sean necesarios más de un colector para la realización de lainstalación. Con los datos que tenemos procedemos a calcular el nº de colectores necesarios para la instalación según el método F-CHART estudiado en la MATERIA III. En primer lugar calcularemos la Demanda Energética, para lo que suponemos que la carga térmica es de 100 W/m², el uso de la calefacción es de unas 10 h/día aproximadamente y la superficie a calefactar es de 220 m² Con estes datos vamosa calcular la Demanda Energética POR PÉRDIDAS E SOMBRAS 0,00% POR

MESES

Carga

Ndías,i

Superficie

a Horas uso (h)

DEmes,i

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térmica (W/m²) ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE AÑO 100 100 100 100 0 0 0 0 0 100 100 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365

calefactar (m²) 220 220 220 220220 220 220 220 220 220 220 220
TABLA 3

(Kwh/mes) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 6820 6160 6820 6600 0 0 0 0 0 0 6600 6820 39820

SEPTIEMBRE 0

(TABLA 3) Las celdas sombreadas en verde representan

la demanda energética mensual de la instalación objeto de estudio, las restantes celdas están protegidas porque representan datos fijos. Ahora procederemos a calcular la Energía Incidenteen nuestra instalación, supongo que tenemos 6 colector con una SC=2,2 m², y un VACUM-SOLAR=1000 l. Para ello aplicaremos las siguientes fórmulas: Gdi (β)= K (β) * Gdi(0º) Con esta fórmula calcularemos la energía incidente diaria con la inclinación deseada en el ejercicio. Siendo: • • Gdi (β), la energía incidente con ángulo de inclinación β Gdi (0º), energía incidente con ángulo de inclinación...