Termosifón unifamiliar

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ESTUDIO DE VIABILIDAD PARA INSTALACIN DE ENERGA SOLAR TRMICA A BAJA TEMPERATURA PARA Sistema termosifnico 200L

EMPRESA INSTALADORA: PROYECTISTA:

Dpto. Ingeniera y Proyectos CHROMAGEN ESPAA, S.L.

1.1

1.1.1 1.1.2

1.2

mbito de aplicacin Edificios de nueva construccin y rehabilitacin de edificios existentes de cualquier uso en los que exista una demanda de agua caliente sanitaria y/o climatizacin de piscina cubierta. Disminucin de la contribucin solar mnima: a) Se cubre el aporte energtico de agua caliente sanitaria mediante el aprovechamiento de energas renovables, procesos de cogeneracin o fuentes de energa residuales procedentes de la instalacin de recuperadores de calor ajenos a la propia generacin de calor del edificio. b) El cumplimiento de este nivel de produccin supone sobrepasar los criterios de clculo que marca la legislacin de carcter bsico aplicable. c) El emplazamiento del edificio no cuenta con suficiente acceso al sol por barreras externas al mismo. d) Por tratarse de rehabilitacin de edificio, y existan limitaciones no subsanables derivadas de la configuracin previa del edificio existente o de la normativa urbanstica aplicable. e) Existen limitaciones no subsanables derivadas de la normativa urbanstica aplicable, que imposibilitan de forma evidente la disposicin de la superficie de captacin necesaria. f) Por determinacin del rgano competente que debe dictaminar en materia de proteccin histrico-artstica. Procedimiento de verificacin a) Obtencin de la contribucin solar mnima segn apartado 2.1. b) Cumplimiento de las condiciones de diseo y dimensionado del apartado 3. c) Cumplimiento de la condiciones de mantenimiento del apartado 4.

HE4 Contribucin solar mnima de agua caliente sanitaria

1 Generalidades

HE4 Contribucin solar mnima de agua caliente sanitaria

2.1 Contribucin solar mnima Caso general Tabla 2.1 (zona climtica III) Efecto Joule Medidas de reduccin de contribucin solar Prdidas por orientacin e inclinacin del sistema generador 2. Caracterizacin y cuantificacin de las exigencias Orientacin del sistema generador Inclinacin del sistema generador: = latitud geogrfica Evaluacin de las prdidas por orientacin e inclinacin y sombras de la superficie de captacin Contribucin solar mnima anual piscinas cubiertas Ocupacin parcial de instalaciones de uso residencial tursticos, criterios de dimensionado Medidas a adoptar en caso de que la contribucin solar real sobrepase el 110% de la demanda energtica en algn mes del ao o en ms de tres meses seguidos el 100% a) dotar a la instalacin de la posibilidad de disipar dichos excedentes (a travs de equipos especficos o mediante la circulacin nocturna del circuito primario). b) tapado parcial del campo de captadores. En este caso el captador est aislado del calentamiento producido por la radiacin solar y a su vez evacua los posibles excedentes trmicos residuales a travs del fluido del circuito primario (que seguir atravesando el captador). pero dada la prdida de parte del fluido del circuito primario, debe ser repuesto por un fluido de caractersticas similares debiendo incluirse este trabajo en ese caso entre las labores del contrato de mantenimiento; desvo de los excedentes energticos a otras aplicaciones existentes.Orientacin e inclinacin Sombras

50 % No procede No procede No procede Sur 45 S/ apartados 3.5 y 3.6 No procede No procede

c)

d)

Prdidas mximas por orientacin e inclinacin del sist, generador General Superposicin Integracin arquitectnica

Total

10% 20% 40%

10% 15% 20%

15% 30% 50%

3.1 Datos previos Temperatura elegida en el acumulador final Demanda de referencia a 60, Criterio de demanda: vivienda unifamiliar N real de personas Clculo de la demanda realPara el caso de que se elija una temperatura en el acumulador final diferente de 60 C, se deber alcanzar la contribucin solar mnima correspondiente a la demanda obtenida con las demandas de referencia a 60 C. No obstante, la demanda a considerar a efectos de clculo, segn la temperatura elegida, ser la que se obtenga a partir de la siguiente expresin

45 30l/persona 4 personas 120 l/d 44l/persona 176l/da

Radiacin Solar Global

HE4 Contribucin solar mnima de agua caliente sanitaria

Zona climtica III 3.2 Condiciones generales de la instalacin

MJ/m2 15,1 < H < 16,6

KWh/m2 4,2 < H < 4,6 Apartado 3.2.2 3.2.2.1 3.2.2.2 3.2.2.3.1 3.2.2.3.2 3.2.2.3.3 3.2.2.3.4 3.2.2.3.4

3 Clculo y dimensionado

La instalacin cumplir con los requisitos contenidos en el apartado 3.2 del Documento Bsico HE, Ahorro de Energa, Seccin HE 4, referidos a los siguientes aspectos: Condiciones generales de la instalacin Fluido de trabajo Proteccin contra heladas Proteccin contra sobrecalentamientos Proteccin contra quemaduras Proteccin de materiales contra altas temperaturas Resistencia a presin Prevencin de flujo inverso

3.3 1

2

Criterios generales de clculo Dimensionado bsico: mtodo de clculo Valores medios diarios demanda de energa contribucin solar Prestaciones globales anuales Demanda de energa trmica Energa solar trmica aportada Fracciones solares mensual y anual Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio 32,36% 47,72% 61,29% 70,93% 81,76% 91,22% Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre 102,4% 102,5% 88,09% 68,48% 45,55% 29,47% Rendimiento medio anual Meses del ao en los que la energa producida supera la demanda de la ocupacin real Periodo de tiempo en el cual puedan darse condiciones de sobrecalentamiento Medidas adoptadas para la proteccin de la instalacin Sistemas de captacin

24,96 MJ 16,42 MJ 9110 MJ 5992 MJ Anual 65,78%

3

42,17% 2 Julio y Agosto

4

El captador seleccionado posee la certificacin emitida por el organismo competente en la materia segn lo regulado en el RD 891/1980 de 14 de Abril, sobre homologacin de los captadores solares y en la Orden de 28 de Julio de 1980 por la que se aprueban las normas e instrucciones tcnicas complementarias para la homologacin de los captadores solares, o la certificacin o condiciones que considere la reglamentacin que lo sustituya.

5

Los captadores que integran la instalacin son del mismo modelo. ConexionadoLa instalacin se ha proyectado de manera que los captadores se dispongan en filas constituidas por el mismo nmero de elementos.

Conexin de las filas de captadores En serie Instalacin de vlvulas de cierre en las bateras de Entrada captadores Instalacin de vlvula de seguridad Tipo de retorno Invertido

En paralelo Salida

En serie paralelo Entre bombas Vlvulas de equilibrado

6

Estructura de soporte Cumplimiento de las exigencias del CTE de aplicacin en cuanto a seguridad: Previsiones de clculo y construccin para evitar transferencias de cargas que puedan afectar a la integridad de los captadores o al circuito hidrulico por dilataciones trmicas. Estructura portante Modular, formada por ngulos de acero galvanizado. Sistema de fijacin de captadores Garras de acero galvanizado que permiten la sujecin del captador a la estructura portante. Flexin mxima del captador 1000 Pa permitida por el fabricante Nmero de puntos de 4 sujecin de captadores 2 Area de apoyo 0,2214m /captador Posicin de los puntos 2 ngulos que enmarcan el perfil superior e inferior del captador as como de apoyo otros 2 ngulos que recorre la cara posterior en toda su longitud. Se ha previsto que los topes de sujecin de los captadores y la propia estructura no arrojen sombra sobre los captadores Instalacin integrada en cubierta que hagan las veces de la cubierta del edificio, la estructura y la estanqueidad entre captadores se ajustar a las exigencias indicadas en la parte correspondiente del Cdigo Tcnico de la Edificacin y dems normativa de aplicacin. Sistema de acumulacin solar Volumen del depsito de acumulacin solar (litros) 200L 50 < V/A < 180 RESULTADO A= 2,17 Suma de las reas de los captadores (m2) V= 200 Volumen del depsito de acumulacin solar (litros) 50 < 92,17 0,15 1,2/2,17 > 0,15 0,55 > 0,15 Instalacin de vlvula de cierre en cada una de las tuberas de entrada y salida de agua del intercambiador de calor Circuito hidrulico Equilibrio del circuito hidrulico Se ha concebido un circuito hidrulico equilibrado en s mismo Se ha dispuesto un control de flujo mediante vlvulas de equilibrado Caudal del fluido portador

El caudal del fluido portador se ha determinado de acuerdo con las especificaciones del fabricante como consecuencia del diseo de su producto. En su defecto, valor estar comprendido entre 1,2l/s y 2 l/s por cada 100 m de red de captadores

1,388 (l/s) Se cumple que 1,2 1,388 2 c/ 100 m2 de red de captadores

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HE4 Contribucin solar mnima de agua caliente sanitaria

3 Clculo y dimensionado

Captadores conectados en serie Valor / n de captadores Tuberas El sistema de tuberas y sus materiales se ha proyectado de manera que no exista posibilidad de formacin de obturaciones o depsitos de cal para las condiciones de trabajo. Con objeto de evitar prdidas trmicas, se ha tenido en cuenta que la longitud de tuberas del sistema sea lo ms corta posible, y se ha evitado al mximo los codos y prdidas de carga en general. Pendiente mnima de los tramos horizontales en el sentido de la circulacin 1% Material de revestimiento para el aislamiento de las tuberas de intemperie con el objeto de proporcionar una proteccin externa que asegure la durabilidad ante las acciones climatolgicas Tipo de material Descripcin del producto Pintura asfltica Pintura de cloro-caucho de color blanco Polister reforzado con fibra de vidrio Pintura acrlica Bombas Cada mxima de presin en el circuito Se ha diseado el circuito de manera que las bombas en lnea se monten en las zonas ms fras del mismo, teniendo en cuenta que no se produzca ningn