Embed Size (px)
DESCRIPTION
¡Bienvenidos!Jornada Técnica: Instalaciones Solares TérmicasDepartamento de Energía Solar Viessmann WerkeDEPARTAMENTO DE E NERGÍA SOLAR 06/2012 © Viessmann S.L. Página 1CONTENIDO DE LA JORNADA: 1. Principios de la Técnica Solar 1.1- Rendimiento de las instalaciones solares térmicas. 1.2- Tecnología de Colectores: Gama Solar Térmica 1.3- Optimización de todo el Sistema 1.4- Sistemas de seguridad 2. Componentes de las instalaciones solares térmicas. 2.1- Cálculo de componentes y subsistema
Citation preview
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
106
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
¡Bienvenidos!
Jornada Técnica:
Instalaciones Solares Térmicas
Departamento de Energía Solar
Viessmann Werke
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
206
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
CONTENIDO DE LA JORNADA:
1. Principios de la Técnica Solar
1.1- Rendimiento de las instalaciones solares térmicas.1.2- Tecnología de Colectores: Gama Solar Térmica1.3- Optimización de todo el Sistema1.4- Sistemas de seguridad
2. Componentes de las instalaciones solares térmicas.
2.1- Cálculo de componentes y subsistemas.2.2- Integración Arquitectónica e Hidráulica.2.3- Selección del tipo de montaje.
3. Esquemas hidráulicos solares.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
306
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
gg
oE
Tk
E
Tk
2
21
∆•−
∆•−= ηη
RENDIMIENTO DE LAS INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
Vitosol 300-TVitosol 200-T
Vitosol 300-FVitosol 200-F
Eg: Intensidad de irradiación = 800 w/m2
h0 = Rendimiento óptico.
tiene en cuenta las pérdidas de radiación porreflexión y absorción.
k1 y k2 = coef. de pérdidas de calor.
tienen en cuenta las pérdidas por conduccióntérmica, radiación térmica y convección. Definen lacurva de rendimiento. Serán distintos según lasuperficie y temperatura de referencia.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
406
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
DATOS CLIMATICOS
Radiación Global media diaria anual sobre superficie horizontal
: Clasificación de zonas climáticas en función de la radiación incidente
UNE 94003: “Datos climáticos para el dimensionado de instalaciones solares térmicas”●Tabla 1: Datos de radiación diaria media mensual (horizontal) por provincias●Tabla 2: Datos de tª ambiente media diaria mensual por capitales de provincia
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
506
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Angulo acimutal
� Orientación óptima: SUR
Sur acimut = 0°.
� Desviaciones de hasta 45°respecto a la dirección sur son aceptables.
POSICIÓN RELATIVA DEL SOL
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
606
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Ángulo de inclinación de los
Colectores solares, αααα
Inclinación óptima:
Igual a la latitud del lugar cuandola demanda energética esconstante, (latitud + 10º si lademanda es preferente eninvierno y latitud – 10º si lademanda es preferente en verano)
POSICIÓN RELATIVA DEL SOL
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
706
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
DATOS CLIMATICOS
Pérdidas límite de radiación solar
� Orientación óptima: Sur geográfico�Inclinación óptima:
� Demanda constante anual: Latitud geográfica� Demanda preferente en invierno: Latitud + 10º� Demanda preferente en verano : Latitud – 10º
Diagrama de radiación anual en %
Caso Orient.+ Incl. Sombras TotalGeneral 10% 10% 15%Superposición 20% 15% 30%Integración arquitectónica 40% 20% 50%
Radiación Solar sobre el plano de captación:
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
8.
20
08
© V
iess
man
n, S
.L.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
9.
20
08
© V
iess
man
n, S
.L.
CONJUNTO CARCASA-AISLAMIENTO
- Construcción en forma de cuba o perfil continuo- Material de Aluminio (mejor que acero galvanizado o materiales plásticos) - Aislamiento lateral- Espesor de aislamiento de 50 mm o superior- Junta continua.- Pintado de la carcasa.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
10.
2
008
© V
iess
man
n, S
.L.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
11.
2
008
© V
iess
man
n, S
.L.
AISLAMIENTO TÉRMICO DEL COLECTOR SOLAR
� Misión:
� Reducir las pérdidas térmicas posteriores, laterales y puentes térmicos.
� Propiedades:
� Conductividad térmica baja
� Resistente a la temperatura:
� Sin desprendimiento de vapores que puedan condensar posteriormente en la cubierta.
� Que no se degrade al someterse a altas temperaturas
� Resistentes a la humedad.
� Condensación nocturna
� Sin apelmazamiento
Aislamiento
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
12.
2
008
© V
iess
man
n, S
.L.
ABSORBEDOR� Misión:
� Recibir la radiación solar, transformarla en calor ytransmitirla al fluido calorportador
� Propiedades:
� Revestimiento con alto grado de absorción de los rayos solares y bajo grado de reflexión y de emisión de radiación térmica (pinturas y superficies selectivas).
� Pérdida de carga: Debe ser reducida en el caso de funcionamiento por termosifón. En el caso de circulación forzada no es un factor crítico
� Evitar la corrosión interna: Evitar pares galvánicos
� Capacidad térmica reducida: poca cantidad de fluido calorportador dentro del colector.
� Circulación homogénea del fluido calorportador: configuración y diámetro de los tubos.
� Transmisión del calor de la placa absorbente al fluido calorportador: conductividad y espesor de la placa, separación entre los tubos y sus diámetros, régimen laminar o turbulento, soldaduras y acoplamientos a presión. Puentes térmicos.
� Entradas y salidas del fluido calorportador en el absorbedor: sistema de conexión entre colectores o entre colector y tuberías del circuito.
Absorbedortipo meandro
Absorbedortipo parrilla
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
13.
2
008
© V
iess
man
n, S
.L.
CONJUNTO ABSORBEDOR
- Serpentín- Conexión en paralelo- Altamente selectivo- Soldadura Láser
La soldadura láser aporta mayor superficie de contacto incrementando la conductividad térmica y garantizando la durabilidad de la unión.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
14.
2
008
© V
iess
man
n, S
.L.
VITOSOL: Colectores de Energía Solar Térmica
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
15.
2
008
© V
iess
man
n, S
.L.
VITOSOL 300F CARACTERÍSTICAS GENERALES
� Seguridad funcional y larga vida útil
� Alto rendimiento
� Cortos tiempos de montaje
� Vidrio de alta calidad y bajo contenido de hierro, tratamiento antireflexivo.
� Aislamiento parte posterior y lateral de resina de melanina.
� Modelos SV3 A y SH3 A: Absorbedor de aluminio con recubrimiento selectivo Sol Titan y serpentín de cobre en forma de meandro, doble soldadura láser.
� Modelos SV3 B y SH3 B: Absorbedor de cobre con recubrimiento selectivo para zonas costeras y serpentín de cobre en forma de meandro, doble soldadura láser.
� Sistema de conexión Viessmann
� Unión cubierta-carcasa mediante junta contínua. Carcasa pintada en marrón.
� Dos posibilidades de colocación, vertical (SV) y horizontal (SH).
� Homologación CE según EN 12975
� Certificado Solar Keymark.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
16.
2
008
© V
iess
man
n, S
.L.
VITOSOL 200F CARACTERÍSTICAS GENERALES
� Seguridad funcional y larga vida útil
� Alto rendimiento
� Cortos tiempos de montaje
� Vidrio de alta calidad y bajo contenido de hierro.
� Aislamiento parte posterior y lateral de resina de melanina.
� Modelos SV2 A y SH2 A: Absorbedor de aluminio con recubrimiento selectivo Sol Titan y serpentín de cobre en forma de meandro, doble soldadura láser.
� Modelos SV2 B y SH2 B: Absorbedor de cobre con recubrimiento selectivo para zonas costeras y serpentín de cobre en forma de meandro, doble soldadura láser.
� Sistema de conexión Viessmann
� Unión cubierta-carcasa mediante junta contínua. Carcasa pintada en marrón.
� Dos posibilidades de colocación, vertical (SV) y horizontal (SH).
� Homologación CE según EN 12975
� Certificado Solar Keymark.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
17.
2
008
© V
iess
man
n, S
.L.
VITOSOL 100F
� Seguridad funcional y larga vida útil
� Cortos tiempos de montaje
� Vidrio de alta calidad y bajo contenido de hierro.
� Aislamiento parte posterior de lana mineral.
� Modelos SV1 A y SH1 A: Absorbedor de aluminio con recubrimiento selectivo Sol Titan y serpentín de cobre en forma de meandro, doble soldadura láser.
� Modelos SV1 B y SH1 B: Absorbedor de cobre con recubrimiento selectivo de cromo negro y serpentín de cobre en forma de meandro, doble soldadura láser.
� Sistema de conexión Viessmann
� Unión cubierta-carcasa mediante junta contínua.
� Dos posibilidades de colocación, vertical (SV) y horizontal (SH).
� Homologación CE según EN 12975
� Certificado Solar Keymark.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
18.
2
008
© V
iess
man
n, S
.L.
Mejora de la protección contra la corrosión en las regiones costerasAplicaciones de los colectores con absorbedor de capa resistente a la corrosión
"Colector con una mayor resistencia a la corrosión" es esencial
"Colector con una mayor resistencia a la corrosión" es muy recomendable.
Uso del "colector de placaplana normal"
< 100m 100 m – 1 km > 1 km
Colector con mayor resistencia a la corrosión en las zonas costeras(modelos B)
Colector estándar(modelos A)
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
19.
2
008
© V
iess
man
n, S
.L.
Vitosol F: Colectores de Placa Plana. Ejemplos de instalación
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
20.
2
008
© V
iess
man
n, S
.L.
Ejemplos: caso general
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
21.
2
008
© V
iess
man
n, S
.L.
COLECTOR VITOSOL 200-T SP2 CARACTERÍSTICAS GENERALES Colector solar térmico de tubos de vacío
según el principio Heatpipe para una óptima fiabilidad
Diseño universal que se puede montar en cualquier posición, tanto vertical como horizontal, en cubiertas, en fachadas o sobre una estructura de apoyo.
Seguridad funcional y larga vida útil
Alto rendimiento
Superficies de absorción integradas en los tubos de vacío provistas de un recubrimiento altamente selectivo y resistentes a la suciedad.
Transporte fácil. Cortos tiempos de montaje. Sistema de conexión Viessmann
Eficaz transmisión de calor gracias a los condensadores instalados en el interior del intercambiador de calor de doble tubo Duotec.Unión seca, es decir, que permite montar o sustituir tubos incluso cuando la instalación está llena.
Aislamiento térmico altamente eficaz de la caja colectora
Homologación CE según EN 12975
Certificado Solar Keymark
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
22.
2
008
© V
iess
man
n, S
.L.
TECNOLOGÍA DE COLECTORES DE TUBOS DE VACÍO HEAT PIPE(Vitosol 200-T SP2)
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
23.
2
008
© V
iess
man
n, S
.L.
Vitosol 200T. Ejemplos de instalación
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
2406
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA SOLAR
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
2506
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Sol
Tentra= 25º
Tsale= 35º
Tmedia= 30º
Caudal = 1L/min-m2
Mayor rendimiento
Sol
Tentra= 25º
Tsale= 45º
Tmedia= 35º
Caudal = 0.5 L/min-m2
Peor rendimiento
EFECTO DEL CAUDAL Y DE LA ESTRATIFICACIÓN
No obstante puesto que el salto de temperatura es pequeño, frecuentementeregresa al depósito de acumulación agua con temperatura inferior que latemperatura de la zona superior del depósito, lo cual conlleva la ruptura de laestratificación en el depósito, con lo cual la temperatura de ida al campo se elevareduciendo el rendimiento del sistema completo.
1.- Eficiencia f(Tmedia del colector) = El caudal es importanteLos sistemas solares con alto caudal tienen mejor rendimiento en los colectores solares, dado que, para una determinada temperatura de entrada Te, el campo solar trabaja a una temperatura media inferior.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
2606
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Sol 40 L/m2 a 50º
10 L /m2 a 30º
10 L /m2 a 25º
Tentra= 25º
Tsale= 50º
Tentra= 15º
Sol
5 L/m2 a 50º
5 L /m2 a 40º
50 L /m2 a 35º
Tentra= 35º
Tsale= 50º
Tentra= 15º
Tmedia=
37.5ºTmedia=
42.5º
EFECTO DEL CAUDAL Y DE LA ESTRATIFICACIÓN
Alto caudal(Ts-Te =15º)
Bajo caudal(Ts-Te = 25º)
Sin embargo, los sistemas solares con bajo caudal en combinación con depósitosestratificados pueden suministrar la temperatura de servicio de manera másrápida, evitando arranques del sistema auxiliar durante los meses con altacobertura solar, además el efecto de la estratificación implica temperaturas deentrada al campo solar inferiores, mejorando el rendimiento del sistema completo.
2.- Eficiencia f(Tsale almacenamiento) La estatificación y el caudal son importantes
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
2706
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Efecto del caudal y la estratificación (continuación)
FR bueno también para caudales bajos. Losabsorbedores en forma de serpentín mantienenel régimen turbulento del fluido caloportador concaudales inferiores.
Coeficientes de perdidas térmicas bajos. Los colectores de alta eficiencia mantienen un buen rendimiento con temperaturas elevadas
3.- Requisitos del colector para trabajar en bajo caudal
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
2806
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
EFECTO DEL CAUDAL Y DE LA ESTRATIFICACIÓNA título de ejemplo podemos realizar una simulación con el programa Tsol y comparar resultados con funcionamiento a alto y bajo caudal y con tanque solar con dispositivo de estratificación
Caudal: 40 l/hm2 Fracción solar cobertura ACS: 63.7 %Rendimiento del sistema: 49.0 %
Caudal 25 l/hm2 Fracción solar cobertura ACS: 65.4 %Rendimiento del sistema: 50.3 %
Desde el punto de vista energético, los sistemas solares con bajo bajo caudal son especialmente indicados cuando se
pretenden alcanzar fracciones solares altas (>60%) siempre y cuando se disponga de un depósito estratificado (depósitos con
alta relación altura-diámetro y/o con barreras para evitar la mezcla o varios depósitos conectados en serie). La ventajas
económicas de trabajar con bajo caudal en instalaciones medianas y grandes son evidentes dada la reducción de diámetros de
tubería y de tamaño de bombas de circulación.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
2906
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
CALIDAD EN EL DISEÑO
DISEÑO
-Esquemas hidráulicos apropiados a la aplicación
- Conexión entre captadores
- Equilibrado hidráulico
- Integración arquitectónica
- Seguridad estructural
- Tuberías: dilataciones, soportación, aislamiento, protección interperie
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
3006
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
CALIDAD EN LA EJECUCIÓN
-Colectores y estructuras: distancias mínimas (sombras y mantenimiento) nivel, fijaciones, acción viento, corrosión...
-General materiales y componentes: resistir temperaturas y presiones máximas alcanzables.
-Tuberías: soldaduras, pendientes, dilataciones, puentes térmicos, purgas, sectorización, seguridad, aislamiento, propagación del vapor...
-Equilibrado hidráulico
-Vaso de expansión: Presión de llenado en frío, limitación de temperatura
- Medio portador de calor: enjuague antes del llenado, filtros, eliminación aire circuito, evitar reposiciones, evitar situaciones de estancamiento prolongadas y llenados en caliente.
-Sistema de control: Programación correcta, comprobación funcionamiento, ajuste de parámetros...
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
3106
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Calidad en la ejecución
-Colectores y estructuras: distancias mínimas (sombras y mantenimiento) nivel, fijaciones, acción viento, corrosión...
-General materiales y componentes: resistir temperaturas y presiones máximas alcanzables.
-Tuberías: soldaduras, pendientes, dilataciones, puentes térmicos, purgas, sectorización, seguridad, aislamiento, propagación del vapor...
-Equilibrado hidráulico.
-Vaso de expansión: Presión de llenado en frío, limitación de temperatura.
- Medio portador de calor: enjuague antes del llenado, filtros, eliminación aire circuito, evitar reposiciones, evitar situaciones de estancamiento prolongadas y llenados en caliente.
-Sistema de control: Programación correcta, comprobación funcionamiento, ajuste de parámetros...
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
3206
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Mantenimiento preventivoCalidad en la explotación
Operaciones de mantenimiento
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
3306
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Equipamiento de seguridad:El circuito de colectores se debe asegurar de forma que, a la máxima temperatura posible del colector, no pueda salir medio portador de calor por la válvula de seguridad. Esto se consigue dimensionando correctamente el depósito de expansión y ajustando la presión de la instalación.
Depósito Tampón: Se recomienda su montaje si elvolumen de las tuberías entre la batería decolectores y el V.E. es inferior al 50% de lacapacidad de admisión del V.E.. Montar el depósitotampón para una longitud de tuberías total inferior a10 metros o con centrales térmicas en cubierta.Instalar el depósito tampón y el V.E. en la impulsión.Vol. depósito tampón = 1,5 x Vol. colectores.
Válvula de seguridad: Debe poder evacuar la potenciamáxima de los colectores (900 w/m2). Utilizarúnicamente válvulas de seguridad para un máximo de 6bares y 120 ºC, y con distintivo “S” (solar).
Termostatodeseguridad.
Válvulatermostáticade mezcla.
Diámetro ramal conexión del V.E. al cto. primario:D = 15 + 1,5 x (0.9 x superficie colectores).
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
3406
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Indicaciones sobre el medio portador de calor:
Tras el montaje, enjuague correctamente la instalación. Después derellenar la instalación con Tyfocor, purgar correctamente y evitar largosperiodos de estancamiento. Tyfocor LS
MAG
En caso de parada de la instalación, el sistemahidráulico debe haber sido diseñado de forma quecuando se alcance la temperatura de ebullición,debe ser posible extraer de los colectoresprácticamente la totalidad del medio portador decalor, por medio de las primeras burbujas de calorque se formen.
Debe ser posible que el V.E. o depósito tampón recojan el medio portador de calor.
- Protección contra congelación: hasta -28 ºC.- Bajo ningún concepto debe mezclarse con agua.- Comprobar anualmente valor de PH y temperatura de protección antihielo.
El medio portador de calor “Tyfocor LS” no se debe exponer atemperaturas permanentes de más de 170 ºC. Las altas temperaturas, encombinación con sustancias estrañas (como oxígeno, escoria y virutas),pueden provocar una pirólisis del medio portador de calor. Ello puedeprovocar la aparición de lodos o incrustaciones en el circuito de energíasolar.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
3506
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Tipo de Instalación.
Temporalidad
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
3606
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Demanda del Sistema SolarDistribución de demandas energéticas en un
edificio residencial La Demanda de A.C.S. es prácticamenteconstante a lo largo del año.
Las necesidades de Calefacción estándesfasadas con el periodo de mayor ofertade energía auxiliar.
Las instalaciones solares para A.C.S. sedimensionan para obtener una coberturasolar anual entre 30% y 75% (dependiendode la zona climática).
Las instalaciones para A.C.S. y calefacciónbuscan un objetivo del 20%-30% decobertura solar para calefacción,produciendose excedentes energéticos enlos meses estivales (estancamiento).
Estos excedentes pueden desviarse porejemplo a una piscina descubierta.
Si podemos apoyar también a larefrigeración, no se producen excedentesen verano incluso si aumentamos el aportesolar, dando más cobertura a la calefacción.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
3706
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Demanda Energética de A.C.S.DEACS = QACS · ρ · Cp · (Tª USO – Tª AF)
∑=12
1
)()( TDiTD )60()º60()(
TiT
TiCDiTDi
−
−×=
CTE:cálculo del QACS para otra tª de ref.
UNE 94003:Factor Centralización
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
3806
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Demanda Energética de A.C.S.DEACS = QACS · ρ · Cp · (Tª USO – Tª AF)
Perfil mensual de demanda de ACS
enero febre-ro
marzo
abril mayo junio julio agos-to
sep-tiem
bre
oc-tu-
no-viem
bre
di-ciem
bre
0
25
50
75
100
%
lunes martes miércoles jueves viernes sábado domingo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
%
Perfil semanal x perfil diario de ACS
“Para el cálculo posterior dela contribución solar anual, seestimarán las demandasmensuales tomando el nº deunidades correspondiente ala ocupación plena, salvoinstalaciones de usoresidencial turístico en lasque se justifique un perfil dedemanda propio originadopor ocupaciones paraciales.”
nº mínimo personas x vivienda en el uso residencial
Nº dormitorios 1 2 3 4 5 6 7 más de 7Nº personas 2 3 4 6 7 8 9 nº dormitorios
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
3906
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Demanda Energética de A.C.S.
DEACS = QACS · ρ · Cp · (Tª USO – Tª AF)Tª agua de red según UNE 94002
PROVINCIA ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic PROVINCIA ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic
Alava 7 7 8 10 12 14 16 16 14 12 8 7 León 6 6 8 9 12 14 16 16 15 11 8 6Albacete 7 8 9 11 14 17 19 19 17 13 9 7 Lérida 7 9 10 12 15 17 20 19 17 14 10 7Alicante 11 12 13 14 16 18 20 20 19 16 13 12 Logroño 7 8 10 11 13 16 18 18 16 13 10 8Almería 12 12 13 14 16 18 20 21 19 17 14 12 Lugo 7 8 9 10 11 13 15 15 14 12 9 8Asturias 9 9 10 10 12 14 15 16 15 13 10 9 Madrid 8 8 10 12 14 17 20 19 17 13 10 8Avila 6 6 7 9 11 14 17 16 14 11 8 6 Málaga 12 12 13 14 16 18 20 20 19 16 14 12Badajoz 9 10 11 13 15 18 20 20 18 15 12 9 Melilla 12 13 13 14 16 18 20 20 19 17 14 13Baleares 11 11 12 13 15 18 20 20 19 17 14 12 Murcia 11 11 12 13 15 17 19 20 18 16 13 11Barcelona 9 10 11 12 14 17 19 19 17 15 12 10 Navarra 7 8 9 10 12 15 17 17 16 13 9 7Burgos 5 6 7 9 11 13 16 16 14 11 7 6 Orense 8 10 11 12 14 16 18 18 17 13 11 9Cáceres 9 10 11 12 14 18 21 20 19 15 11 9 Palencia 6 7 8 10 12 15 17 17 15 12 9 6Cádiz 12 12 13 14 16 18 19 20 19 17 14 12 Palmas Las 15 15 16 16 17 18 19 19 19 18 17 16Cantabria 10 10 11 11 13 15 16 16 16 14 12 10 Pontevedra 10 11 11 13 14 16 17 17 16 14 12 10Castellón 10 11 12 13 15 18 19 20 18 16 12 11 Salamanca 6 7 8 10 12 15 17 17 15 12 8 6Ceuta 11 11 12 13 14 16 18 18 17 15 13 12 S.C. Tenerife 15 15 16 16 17 18 20 20 20 18 17 16Ciudad Real 7 8 10 11 14 17 20 20 17 13 10 7 Segovia 6 7 8 10 12 15 18 18 15 12 8 6Córdoba 10 11 12 14 16 19 21 21 19 16 12 10 Sevilla 11 11 13 14 16 19 21 21 20 16 13 11Coruña La 10 10 11 12 13 14 16 16 15 14 12 11 Soria 5 6 7 9 11 14 17 16 14 11 8 6Cuenca 6 7 8 10 13 16 18 18 16 12 9 7 Tarragona 10 11 12 14 16 18 20 20 19 16 12 11Gerona 8 9 10 11 14 16 19 18 17 14 10 9 Teruel 6 7 8 10 12 15 18 17 15 12 8 6Granada 8 9 10 12 14 17 20 19 17 14 11 8 Toledo 8 9 11 12 15 18 21 20 18 14 11 8Guadalajara 7 8 9 11 14 17 19 19 16 13 9 7 Valencia 10 11 12 13 15 17 19 20 18 16 13 11Guipúzcoa 9 9 10 11 12 14 16 16 15 14 11 9 Valladolid 6 8 9 10 12 15 18 18 16 12 9 7Huelva 12 12 13 14 16 18 20 20 19 17 14 12 Vizcaya 9 10 10 11 13 15 17 17 16 14 11 10Huesca 7 8 10 11 14 16 19 18 17 13 9 7 Zamora 6 8 9 10 13 16 18 18 16 12 9 7Jaén 9 10 11 13 16 19 21 21 19 15 12 9 Zaragoza 8 9 10 12 15 17 20 19 17 14 10 8
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
4006
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Contribución Solar Mínima.
Para cada zona climática y consumo diario se fija un aporte solar mínimo anual.
I II III IV V50 - 5.000 30 30 50 60 70
5.000 - 6.000 30 30 55 65 706.000 - 7.000 30 35 61 70 707.000 - 8.000 30 45 63 70 708.000 - 9.000 30 52 65 70 70
9.000 - 10.000 30 55 70 70 7010.000 - 12.500 30 65 70 70 7012.500 - 15.000 30 70 70 70 7015.000 - 17.500 35 70 70 70 7017.500 - 20.000 45 70 70 70 70
> 20.000 52 70 70 70 70
Demanda total de ACS del edificio (l/d)
Zona climática% Aporte Solar para ACS. Caso general
I II III IV V50 - 100 50 60 70 70 70
100 - 200 50 60 70 70 70200 - 600 50 60 70 70 70
600 - 1.000 50 60 70 70 701.000 - 2.000 50 63 70 70 702.000 - 3.000 50 66 70 70 703.000 - 4.000 51 69 70 70 704.000 - 5.000 58 70 70 70 705.000 - 6.000 62 70 70 70 706.000 - 7.000 70 70 70 70 70
> 7.000 70 70 70 70 70
% Aporte Solar para ACS. Efecto JouleDemanda total de
ACS del edificio (l/d)Zona climática
I II III IV V30 30 50 60 70
Zona climática% Aporte Solar para Piscinas
Cubiertas
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
4106
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Dimensionamiento de la Instalación SolarA partir del predimensionado, se hacen simulaciones variando el nº de colectores, la acumulación
solar y otros parámetros hasta lograr el resultado deseado.
Resultado simulación dinámica
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
4206
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Cálculo de componentes y subsistemas
Pérdida de carga en colectores:
Vitosol F Vitosol 200 T SP2A, 300-T
La pérdida de carga es para tyfocor a 60º = agua a 20 º
Paralelo: pérdida carga batería = perdida carga 1 colector.
Serie: pérdida carga batería = suma pérdida carga colectores, caudal colector = caudal batería.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
4306
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Cálculo de componentes y subsistemas
Intercambiadores Solares:
Potencia:
: P(W) ≥ 500 · A
Indicación(P=600A para Vitosol F, P=700A para Vitosol T)
Intercambiadores Incorporados al acumulador:
: Superficie útil de intercambio ≥ 0.15 · A
Temperaturas:
ACS y Calefacción BT: Tep = 50º , Tss = 45º
Piscinas: Tsp = 28º , Tes = 24º
Caudales: Qp = Q campo colector
ACS y Calef BT: 0.9Qp < Qs < Qp
Piscinas: 1< Qs / Qp <2
Pérdida de carga: Inferior a 2mc.a. en primario y secundario.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
4406
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Cálculo de componentes y subsistemasCálculo de tuberías: Materiales permitidos :
Cto. primario: Cobre estirado en frío o acero inoxidable Cto. secundario:Cobre estirado en frío, acero inoxidable y
plásticos aptos para agua sanitaria que soporten las temperaturas de trabajo.
Caudales: Según cálculo de intercambiadores. Diámetros:
Velocidad < 3 m/s (< 2 m/s en locales habitados). Pérdida de carga < 40 mm.c.a. por metro lineal de tubería.
Aislamiento: Según Rite.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
4506
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Cálculo de componentes y subsistemasCálculo de bombas: :
En instalaciones superiores a 50 m2, se montarán dos bombas idénticas en paralelo con funcionamiento alternativo (tanto en primario como en secundario).
En piscinas climatizadas la impulsión de agua caliente debe ser por la parte inferior de la piscina.
Los materiales de las bombas de primario serán compatibles con el fluido caloportador (anticongelantes).
Selección de la bomba en función del caudal de la instalación y pérdida de carga del circuito completo.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
4606
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Cálculo de componentes y subsistemas
Cálculo del vaso de expansión:
VN = volumen nominal del vaso de expansión en litros.VV = reserva de seguridad. VV = 0.005 ▪ VA en litros (mín. 3 l).VA = Volumen de fluido de la instalación completa.V2 = aumento de volumen con el calentamiento de la instalación. V2 = VA ▪ ββ = coef. expansión (0,13 para Tyfocor).pe = sobrepresión final admisible en bar. pe = psi – 0,1 ▪ psipsi = presión de escape de la válvula de seguridad.pst = presión inicial de nitrógeno del vaso de expansión en bar. pst = 0,7 bar + 0,1 bar/m▪hh = altura estática instalación en m.z = nº de colectoresVk = capacidad del colector en litros.
Indicación: añadir alvalor z ▪ Vk el volumende tuberías en quepueda formarse vapor (laparte que está a la alturade los colectores).
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
4706
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
INTEGRACIÓN ARQUITECTONICA
Caso Orient.+ Incl. Sombras TotalGeneral 10% 10% 15%Superposición 20% 15% 30%Integración arquitectónica 40% 20% 50%
La necesidad de dotar a los edificios de instalaciones de energía solar térmica obliga a losproyectistas a prever, desde las primeras fases de diseño del edificio, el tamaño y ubicación dela instalación solar, así como el impacto visual en la envolvente del edificio.
Aunque en un principio, los colectores de tubo de vacío se desarrollaron paraaplicaciones con temperaturas de uso más elevadas (calefacción, refrigeración...), laflexibilidad de montaje y la integración armoniosa con el edificio, los hace interesantespara aplicaciones de baja temperatura (ACS, piscinas...) y en situaciones de falta deespacio para la ubicación del campo solar.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
4806
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Ejemplos: Integración arquitectónica
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
4906
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Ejemplos: Especial tubos de vacío
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
5006
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
5106
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
ELEMENTOS DE MONTAJEGanchos de cubierta
Tejas Pizarra Tejas planas Placas onduladas
Ángulo de fijación (cubiertas de chapa) Pieza de fijación (cubiertas de chapa)
Carril de montaje Chapa de montaje
Pieza de fijación (colector)
Soportes para cubiertas planas
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
5206
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
5306
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
5406
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
MONTAJE DE COLECTORES SOBRE CUBIERTA PLANA
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
5506
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
MONTAJE EN FACHADA
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
5606
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
VITOSOL T: Montaje en tejados inclinados
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
5706
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
5806
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
Ejemplo de planificación:
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
5906
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
ESQUEMAS HIDRAULICOS SOLARES
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
6006
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
INSTALACIÓN DOMÉSTICA. ACS SOLAR, ACUMULADORES INDEPENDIENTES
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
6106
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
INSTALACIÓN MULTIFAMILIAR Y GRANDES CONSUMIDORES. ACS SOLAR CENTRALIZADA.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
6206
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
S1
S2
S1 > S2 + 8º
S3 > S2 + 5º
S3
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
6306
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
6406
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
S1
S2
S1 > S2 + 8º
S3 > S2 + 5º
S3
S5
S5 > 75º
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
6506
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
S1
S2
S1 > S2 + 8º
S3 > S2 + 5º
S3
S5
S5 > 75º
S2 > 75º
(PARADA)
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
6606
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
S1
S2S3
S5
S5 > 75º
S2 > 75º
S1 > 100º
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
6706
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
(MANUAL O) MEDIANTE REGULACIÓN CALDERA (KM BUS)
PROGRAMA HORARIO
ST
ST > 72º
KM BUS
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
6806
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
INSTALACIÓN MULTIFAMILIAR. ACS SOLAR DISTRIBUIDA.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
6906
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
INSTALACIÓN MULTIFAMILIAR. ACS SOLAR CENTRALIZADA. APOYO DISTRIBUIDO CON KIT DE INTERCAMBIO SOLAR
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
7006
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
7106
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
INSTALACIONES PARA A.C.S. Y PISCINA
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
7206
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
INSTALACIONES PARA A.C.S. Y PISCINA
DE
PA
RT
AM
EN
TO
DE
E N
ER
GÍA
SO
LAR
Pág
ina
7306
/201
2 ©
Vie
ssm
ann
S.L
.
