Dimensionado ACS solar
Adecuación instalación del sistema
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.
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) |
Nº 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 |
Tienda
Batería ByD Premium LVS 12.0 12kWh
BYD 12kWh
Panel Solar Flexible NOUSOL 200Wp
Nousol 200Wp
Batería ByD Premium HVM 8.3 8,28kWh
BYD 8,28kWh
Batería ByD Premium HVM 22.1 22,08kWh
BYD 22,08kWh