SueloSolar

Dimensionado instalación ACS solar

Rating: 5,00/5 (10 votos)

Los ahorros que pueden suponer, por término medio pueden superar fácilmente el 50% de la energía adquirida para este fin, permitiendo la amortizacion de los equipos instalados habitualmente en menos de dos años.

El cálculo de los factores necesarios y rendimiento de los sistemas térmicos solares se realiza en función de hipótesis, entre ellas dos básicas: la demanda energética y la disponibilidad horaria del recurso solar.

Demanda térmica

Se refiere a la necesidad de energía para abastecer un determinado volumen de consumo en forma óptima

Temperatura objetivo:

El método de cálculo de la demanda energética de ACS parte de un nivel de 60ºC, si bien puede establecerse para su calentamiento a cualquier otra idónea, como en el frecuente caso de fijarla idóneamente en 45ºC.

Temperatura del agua de red
Referida a la de abastecimiento, medida por meses.

Las compañías suministradoras cuentan con las estadísticas de las mediciones que realizan con regularidad; para el caso de España:

Meses: I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII M
Mínima 5 6 7 9 11 13 15 2 14 11 7 6 10
Máxima 15 15 16 16 17 19 21 21 20 18 17 16 17
(A1) Tabla de temperatura del agua para capitales de provincia (España)

Tipología de usuarios:

Según la utilización intensiva o discontinua, la finalidad residencial, laboral, comercial, etc, y del número de usuarios.

Para el diseño de instalaciones, de acuerdo con la normativa HE4 y para consumos diarios de ACS a 60 ºC con agua de red=15ºC :

Tabla A2. Demanda de referencia a 60ºC.

Tipo edificio Litros día kWh año
Vivienda unifamiliar 30 x persona (1) 573
Vivienda multifamiliar 22 x persona (1) 420
Hospitales y clínicas 55 x cama 1050
Hotel 4* 70 x cama 1337
Hotel 3* 55 x cama 1050
Hotel / Hostal 2* 40 x cama 764
Hostal / Pensión 1* 35 x cama 668
Camping 40 x emplazamiento 764
Residencias (ancianos, estudiantes, etc.) 55 x cama 1050
Vestuarios / Duchas colectivas 15 x servicio 286
Escuela 3 x alumno 57
Cuarteles 20 x persona 382
Fábricas y talleres 15 x persona 286
Administrativos 3 x persona 57
Gimnasios 25 x usuario 477
Lavanderías 4 x kg. ropa 95
Restaurantes 7,5 x comida 191
Cafeterías 1 x almuerzo 19

(1) Estimación de número de personas en función de los dormitorios en viviendas

Tabla A3

Nº dormitorios: 1 2 3 4 5 6 7 >7
Nº personas: 1,5 3 4 6 7 8 9 = Nº dormitorios

Consumo estimado de aparatos:

Tipo de aparato sanitario Consumo en litros Tª uso
ºC
Bajo Medio Alto
Lavabo 4 6 8 38
Ducha 35 45 55 40
Ducha hidromasaje 50 80 120 38
Bañera pequeña 110 42
Bañera mediana 140
Bañera grande 320
Bidé 4 6 8 38
Fregadero 15 20 25 55

Valoración de las cargas caloríficas.

Resulta preciso evaluar la energía necesaria para el calentamiento de agua destinada a la producción de A.C.S. o calefacción.

Así, las cargas caloríficas determinan la cantidad de calor necesaria mensual para calentar el agua destinada al consumo doméstico, calculándose mediante la siguiente expresión:

Qa = Ce C N(tac-tr)

Donde:

Qa = Carga calorífica mensual de calentamiento de A.C.S. (J/mes)
Ce = Calor específico. Para agua: 4.187 J/kg·ºC
C = Consumo diario de A.C.S. (l/día)
tac = Temperatura del agua caliente de acumulación (ºC)
tr = Temperatura del agua de red (ºC)
N = Número de días del mes


Ejemplo

Bloque de 10 viviendas multifamiliares en Bilbao, 8 de tres dormitorios y dos de 2 dormitorios, para disfrutar de ACS a 45ºC.

  • Determinación del consumo estimado:

    Para la tipología de usuarios Vivienda multifamiliar, según tabla A2 corresponde un consumo de 22 litros por persona.

    Por otra parte, el número de usuarios se calcula a partir de la ocupación estimada, según indica la tabla A3. Así:
    + 8 viviendas de 3 dormitorios = 8 * 4 = 32 usuari@s
    + 2 viviendas de 2 dormitorios = 2 * 3 = 6 usuari@s
    = 38 usuari@es estimad@s.

  • Cálculo de la demanda de ACS.
    Como los datos anteriores están referenciados a 60ª, para ajustarlos a los 45ºC de temperatura decididos, en cada mes i :
    Di(T) = Di(60ºC) * ((60-Ti)/(T - Ti))
    Siendo:
    Di(T) = Demanda de ACS para el mes i a la temperatura T.
    Di(60ºC) = Demanda de ACS para el mes a la temperatura de 60ºC.
    Ti = Temperatura media del agua de red del mes (tabla A1)
    T = Temperatura del acumulador final (45ºC)

    En nuestro caso, para el mes de enero:

    Demanda de ACS a 45ºC = 22 * ((60-9)/(45-9))
    Denero(T)=31,17 litros/día y persona.

    Y así, para 38 personas el consumo es de 31,17 * 38 = 1.184 litros diarios.

  • Para este período la carga calorífica necesaria se obtendrá de la mencionada ecuación [ Qa = Ce C N(tac-tr) ]:
    Qa = (4.187 J/kg·ºC) (1.184)(31) (45ºC - 9ºC);
    y así, Qa4.187 J/kg·ºC =5.532.467.328 J, que podemos transformar en kWh (1 kWh = 3.600.000 Julios)

    Qa enero = 1536,8 kWh.

Mes Demanda
unit.(l/d)

Personas
Demanda
total (l/d)
Nº días
mes
Total
litros
Carga calorífica (kWh/mes)
Ene 31,17 38 1.184 31 36.714 1.537
Feb 31,43 38 1.194 28 33.440 1.361
Mar 31,43 38 1.194 31 37.023 1.507
Abr 31,71 38 1.204 30 36.145 1.428
May 32,31 38 1.228 31 38.064 1.417
Jun 33,00 38 1.254 30 37.620 1.313
Jul 33,79 38 1.284 31 39.800 1.296
Ago 33,79 38 1.284 31 39.800 1.296
Sep 33,38 38 1.268 30 38.052 1.283
Oct 32,65 38 1.241 31 38.456 1.387
Nov 31,71 38 1.205 30 36.145 1.430
Dic 31,43 38 1.194 31 37.023 1.507

Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
Total...

Rendimiento de los colectores

La contribución Solar

Suscripción a Boletín
Espacio publicitario SueloSolar
Espacios Publicitarios
Contadores y Facturación
Mercado Eléctrico

Análisis del Mercado

Informe de Comisión Nacional de Mercados y Competencia
SL RANK 1112
6 14Zytech
7 13Yecoy
Calendario de Eventos

Peluco Solar
Copyright © 2008 Suelo Solar. Todos los Derechos Reservados.

Redacción y Dpto. Jurídico: C/ Alberto Aguilera, 17. 1º. 28015- Madrid. info@suelosolar.es
Márketing y Publicidad: Girona.