Energia Solar Termica

UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO

Facultad de Ingeniera en Sistemas, Electrnica e Industrial

Trabajo Final

Ttulo: Energa Solar Trmica

Carrera: Ingeniera Industrial en Procesos de

Automatizacin

rea Acadmica: Industrial

Lnea de Investigacin: Industrial y Manufactura

Ciclo Acadmico y paralelo: Noveno Industrial

Alumnos participantes:

Armendriz Carvajal Evelyn Alexandra

Freire Torres Zoila ngela

Salazar Herrera Edisson Fernando

Yancha Suntasi Martha Cecilia

Mdulo y Docente: Optativa III

Ing. Edisson Jordn

UNIVERSIDAD TCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERA EN SISTEMAS, ELECTRNICA E INDUSTRIAL

PERODO ACADMICO: ABRIL SEPTIEMBRE/2015

ENERGA SOLAR TRMICA 2

CONTENIDO

CONTENIDO .................................................................................................................................................................... 2

II. INFORME ..................................................................................................................................................................... 3

2.1. Ttulo ................................................................................................................................................................... 3

2.2. Objetivos ............................................................................................................................................................ 3

2.2.1. Objetivo General: .................................................................................................................................. 3

2.2.2. Objetivos Especficos: ......................................................................................................................... 3

2.3. Resumen ............................................................................................................................................................. 4

2.4. Palabras clave: ................................................................................................................................................. 4

2.5. Introduccin ..................................................................................................................................................... 4

2.6. Materiales y Metodologa ............................................................................................................................ 6

2.6.1. Metodologa ............................................................................................................................................ 6

2.6.2. Marco Terico ........................................................................................................................................ 6

QUE S: ......................................................................................................................................................................... 6

FORMAS DE CAPTACIN DE ENERGIA SOLAR............................................................................................ 9

APLICACIONES ....................................................................................................................................................... 13

SISTEMAS DE DISTRIBUCIN .......................................................................................................................... 16

COMPONENTES DE LA INSTALACIN DE BAJA TEMPERATURA .................................................... 19

CONVERSOR TRMICO DE MEDIA TEMPERATURA .............................................................................. 27

COMPONENTES DE LA INSTALACIN DE MEDIA TEMPERATURA ................................................ 27

CONVERSOR TRMICO DE ALTA TEMPERATURA ................................................................................. 31

CENTRAL SOLAR TRMICA: ............................................................................................................................. 33

BENEFICIOS DE LA ENERGIA SOLAR TRMICA ...................................................................................... 34

2.7. Resultados y Discusin ............................................................................................................................. 34

2.8. Conclusiones .................................................................................................................................................. 71

2.9. Referencias bibliogrficas ........................................................................................................................ 72

2.10. Anexos ......................................................................................................................................................... 73




II. INFORME

2.1.Ttulo

ENERGA SOLAR TRMICA

2.2.Objetivos

2.2.1. Objetivo General:

Estudiar la energa solar trmica en cuanto a su origen, tecnologas que se emplean para

su aprovechamiento, tipos de sistemas, elementos que los conforman y metodologa de

diseo de instalaciones termosolares a fin de analizar ventajas y desventajas de este tipo

de energa renovable mediante una investigacin bibliogrfica.

2.2.2. Objetivos Especficos:

Describir el funcionamiento bsico de sistemas solares trmicos as como tipos y

mtodos para producir electricidad a partir de la energa solar trmica para

identificar los elementos que los componen y la funcin que cumplen mediante una

investigacin bibliogrfica.

Analizar las ventajas y desventajas de estos sistemas solares trmicos para

determinar el nivel de impacto ambiental que producirn mediante una

comparacin.

Establecer aplicaciones de la energa solar trmica para demostrar cmo esta

energa empieza a suplir necesidades energticas cada vez mayores mediante una

investigacin bibliogrfica.

Determinar criterios de clculo y diseo de una central solar trmica de acuerdo a

las caractersticas del recurso solar, demanda total energa, orientacin y ngulo de inclinacin del captador mediante el mtodo f-Chart.




2.3.Resumen

El presente trabajo recaba informacin importante, de manera muy esquemtica, el funcionamiento

del sistema de energa solar trmica, as tambin las aplicaciones ms extendidas de esta tecnologa

como el calentamiento de agua sanitaria (ACS), la calefaccin por suelo radiante y el

precalentamiento de agua para procesos industriales, otras aplicaciones son el calentamiento de

agua para piscinas cubiertas o a la intemperie y usos emergentes como el de climatizacin

alimentando a bombas de absorcin. En cuanto a las instalaciones, podemos encontrar desde

equipos compactos para dotar de agua caliente sanitaria a una casa unifamiliar, hasta instalaciones

ms complejas con fluidos caloportadores distintos al agua, intercambiadores de calor, grandes

depsitos de acumulacin, etc.

As mismo se describe una metodologa para el clculo de los captadores que se denomina Mtodo

f-Chart, el cual consiste en identificar las variables del sistema de calentamiento solar y la

aplicacin de clculos iterativos hasta obtener la superficie de captacin requerida para lograr un

determinado grado de fraccin solar y cuyo principio es, mediante una serie de frmulas analticas,

comprobar que para una determinada superficie de captacin solar y volumen del acumulador se

cumple la contribucin solar mnima anual especificada en el cdigo tcnico. Para ello se ir

comprobando diferentes superficies de captacin solar hasta que se cumpla la contribucin mnima

solar y el volumen del acumulador sea adecuado para esa superficie de captacin.

2.4.Palabras clave:

Energa solar trmica, captador, aislamiento, Mtodo f-Chart

2.5.Introduccin

El crecimiento de la demanda de energa a nivel mundial en los ltimos aos ha llegado a niveles

inimaginables. Tanto los pases en vas de desarrollo como aquellos ms industrializados muestran

la necesidad de abastecerse de cantidades exorbitantes de energa para lograr cumplir sus metas de

desarrollo econmico y social. Se afirma inclusive que en el transcurso de los prximos 40 a 50

aos muchas de las fuentes de energa fsil podran llegar a sus lmites de explotacin, es decir, la

mayor parte de reservas tanto de petrleo como de gas natural se habrn consumido.




Actualmente el sector de la construccin en particular es el responsable de ms del 40% del

consumo final de energa en la Unin Europea y los porcentajes son igual de considerables

alrededor del mundo. Por estas y otras razones en las ltimas dcadas organizaciones y gobiernos a

nivel mundial han reconocido como inevitable la transicin que la oferta de energa debe sufrir

desde su actual dependencia de origen fsil hacia mtodos y fuentes de energa ms diversificadas y

con caractersticas de renovables e inagotables, siendo una de las ms estudiadas hasta nuestros

das, la energa solar (Chistian, 2015).

En la actualidad, la energa solar est siendo aprovechada para fines energticos principalmente a

travs de dos vas basadas en principios fiscos diferentes: por un lado la va trmica que constituye

un sistema que absorbe la energa solar y la transforma en calor y la va fotovoltaica, que permite

una transformacin directa de la energa solar en energa elctrica mediante las llamadas clulas

fotovoltaicas (Freddy, 2012).

Los Sistemas Solares Trmicos aprovechan parte de la energa que tiene dicha radiacin para

aumentar la temperatura de sus colectores solares que se colocan estratgicamente aprovechando el

mayor porcentaje posible de esta radicacin. Despus, esta energa es transferida al lquido

portador, que en la mayora de los casos es agua.

mediante el aprovechamiento de los rayos solares que inciden sobre una superficie por la que pasa

dicho fluido. La Tecnologa Solar Trmica se ha desarrollado mucho y sus aplicaciones son muy

variadas. La clasificacin de los distintos sistemas trmicos se realiza en funcin de la temperatura a

la que se eleva el fluido calor-portador, siendo los sistemas de baja temperatura los descritos en esta

seccin. Los sistemas que trabajan a media y alta temperatura reciben la denominacin de

Termoelctricos (Asociacin de Promotores y Productores de Energas Renovables de Andaluca ,

2009).

Ecuador en lo referido a aprovechamiento de la energa solar tanto con fines trmicos como con

fines de produccin de energa elctrica pese a contar con condiciones climatolgicas y de

emplazamiento geogrfico muy favorables casi no ha evolucionado en el tema. En efecto tomando

como un ejemplo en el caso de Ecuador entre los aos 1999 y 2012, tenemos que la fuente solar

correspondi apenas al 0.001 del total de la energa elctrica generada en este perodo [2]. Factores




como el desconocimiento tcnico en la materia, la existencia de subsidios a la electricidad y al gas

licuado de petrleo (GLP), y, sobre todo la inexistencia de un marco legal que regule, exija y

estimule la prctica consiente y uso moderado de recursos naturales durante todo proceso

productivo, han colaborado con esta limitada realidad.

2.6.Materiales y Metodologa

2.6.1. Metodologa

El presente trabajo basa su desarrollo en el empleo de la investigacin bibliogrfica dado que se

recolecto y seleccion informacin de sitios y documentos web respecto a los aspectos importantes

de la energa solar trmica en cuanto a su origen, tecnologas que se emplean para su

aprovechamiento, tipos de sistemas, elementos que los conforman y metodologa de diseo de

instalaciones termosolares.

2.6.2. Marco Terico

QUE S:

.

A diferencia de otras tecnologas, cuya energa hay que

consumirla en el momento de su generacin, la solar

trmica es una tecnologa renovable con capacidad de

almacenamiento, capaz de aportar electricidad a la red

incluso en horas sin luz solar.

Esta energa solar se encarga de calentar el agua u otro tipo de fluidos a

temperaturas que podrn oscilar entre 40 y 50, no debiendo superar los

80.

La energa solar trmica o termosolar es aquella que aprovecha la energa de los rayos del sol para generar

calor de forma limpia y respetuosa con el medio ambiente




Se define la irradiancia solar

incidente por unidad de superficie sobre un plano dado. Se expresa en W/m2.

Irradiancia solar directa: Irradiancia de

-

irradiancia solar recibida se llama directa normal. Se expresa en W/m2.

Irradiancia solar difusa:

Irradiancia solar reflejada: - cie que,

pro

contempladas en este marco.




Se define a la Energ

-

ESPECTRO ELECTROMAGNETICO

La energa emitida por el sol, se traslada en forma de radiacin electromagntica.

La descomposicin de esta radiacin origina el espectro solar, que est formado por tres bandas

de longitud de onda comprendidas entre:

Ultravioleta UV: 0,75 nm




FORMAS DE CAPTACIN DE ENERGIA SOLAR

VENTAJAS DE LA ENERGIA SOLAR TERMICA

Beneficios ambientales

e funcionar el mundo. Sin ener

ni desplazarnos en coches o au

es inherente al desarrollo de nuestra

sociedad.

Sin embargo, debemos ser conscientes de que las principa

(el p

-

En consecuencia, de mantenerse el modelo de consumo ac

n por el agotamiento de las re

Por eso resulta tan im

- tuosas

con el medio ambiente.




nos regala la naturaleza a cada instan

que utilizamos e

No emite gases contaminantes perjudiciales para la salud.

No produce efectos significativos sobre la flora y la fauna, a no ser que hagamos refe

Su impacto so

ando finaliza el periodo de

ex

peligro de agotarse a medio plazo, puesto que su fuente

productora es el Sol.

encia de otras fuentes de ener

-

-

del calentamiento global del planeta. Se calcula que con el uso de una

pro

actual

-

sobre el paisaje, por lo que es conveniente tener especial cuida

ores de las instalaciones y arquitectos. Existen

num

respecto una amplia variedad de productos que permiten adaptars

constructivo.




rminados sectores como el hotelero e

industrial es

La ener n proceso caro, y por eso se debe

Una de las mejores maneras de reducir el co

recomend

llos.

-

-

-

dedica un apartado especial al uso de aislamientos en viviendas.

inclemencias del tie no y al

calentarse en menos tiempo durante el verano.

Se calcula que entre el 25 y el 30% de nuestras necesidades de

de calor que se originan en las ventanas. Los sistemas de doble cristal o

doble ventana representan una forma eficaz de

scarcha.




muy superior.

Pero, al margen de los sistemas de aislamiento que favorecen el acondicionamiento de la

tem

a que nos encontremos. En luga

frente al vien

las zonas arboladas.

A la

import

ductores nacionales y de impor

Inconvenientes de la Energa Trmica

Su discontinuidad en el tiempo

Slo aprovechan la radiacin directa, por lo que necesitan que no haya nubes.

Para solventar estos problemas se disponen de 2 sistemas de almacenamiento trmico:




Sistemas de almacenamiento en medio nico: son aquellos en los que el medio utilizado para almacenar energa trmica es el mismo fluido que circula por los colectores solares.

Los ms comunes utilizan aceite sinttico como fluido de trabajo y como medio de

almacenamiento. Este sistema presenta una eficiencia superior al 90%.

Sistemas de almacenamiento en medio dual: son aquellos en los que el almacenamiento de

calor se efecta en un medio diferente al fluido de trabajo que se calienta en los colectores

solares. Los medios de almacenamiento ms comunes son las placas de hierro, materiales

cermicos o el hormign. La eficiencia de estos sistemas ronda el 70%.

APLICACIONES

bles

rebajas en este tipo de instalacion

blico

como consecuencia del crecimiento de mercado.

mica es variable e

ada (captadores planos o de va

Agua caliente sanitaria de consumo

.

.

.

Calefaccin por radiadores

.

.

Piscinas climatizadas

.




si l

edificada.

mbolso extraordinario es la

ad taria en una

vivienda, hotel.

d

de la vida, o cualquier otra circunstancia.

grandes ventajas frente a otros sistemas de abastecimiento y es plenamente

-

CONVERSIN TRMICA

Es la transformacin de la energa solar infrarroja en energa trmica que es almacenada en un

fluido. Segn la temperatura a la que se desea elevar la temperatura del fluido se diferencian tres

formas de conversin trmica:

Conversin trmica de baja temperatura

Conversin trmica de media temperatura

Conversin trmica de alta temperatura




CONVERSOR TRMICO DE BAJA TEMPERATURA

INSTALACIONES SOLARES

Las instalaciones de energa solar trmica pueden ser de muchos tipos, desde pequeos equipos

compactos por termosifn, hasta grandes instalaciones que se usan para mltiples aplicaciones,

domstica (ACS), calefaccin, climatizacin de piscinas, instalaciones industriales, etc., pero todas

ellas siguen estos principios fundamentales.

En una instalacin de energa solar trmica, la energa que llega a nosotros de los rayos solares, es

captada en forma de calor por un dispositivo especial que absorbe esa radiacin, llamado colector

solar, tambin llamado placa solar.

Las placas solares estn diseadas de tal manera que las perdidas de energa reflejada y emitida en

forma de radiacin y conveccin sean lo menores posible, existiendo diversos tipos de placas

solares segn el diseo que tengan para evitar estas perdidas, puedes encontrar ms informacin

sobre el diseo de una placa solar y los distintos tipos

almacenamiento, que abastece el consumo cuando sea necesario.

Este mecanismo tan sencillo al mismo tiempo que eficaz, resulta

Es la conversin a temperaturas inferiores a 80C. Siendo

generalmente su temperatura de trabajo entre 40 y 60 C.

La energa solar trmica de baja temperatura es adecuada para cubrir un alto porcentaje de la demanda de

agua caliente, en los sectores residencial, industrial y de servicios.

Esta fuente de energa precisa de una tecnologa sencilla y una inversin

inicial reducida, que puede ser amortizada en pocos aos. Es la fuente de energa ms barata.

El principio de funcionamiento consiste en utilizar el calentamiento

de una superficie sobre las que incide el Sol. El calor transferido a la

superficie es recogido por un lquido que al pasar por ella se calienta. Este

lquido transporta el calor que es utilizado para diferentes usos.




para instalaciones de calefac

a del Sol desde el lugar que se necesita, junto con la ca

El procedi

fluido que circula en el inte

posible. Por ejemplo, si el fluido de trabajo es el aire, se le puede hacer circular entre piedras que se

habitual, mantener el calor de una masa de agua por medio de un tanque de almacenamiento bien

aislado.

gos periodos de tiempo (almace

condicionado por la cant

sanitaria e cada mo

solar sea la demandada por los usua

os que no hay suficiente

radia

ticos convencio

agua caliente sanitaria de una vivienda, aunque en zonas de gran soleamiento a lo largo el

porcentaje de aporte puede ser superior. El resto se su

SISTEMAS DE DISTRIBUCIN




captadore

Los sistemas de circul ibles en el merca

Instalaciones de circuito abierto. Estos sistemas transfieren directamente el agua caliente producida en el captador sola

hacia arriba. Una vez en el de

he- ladas o la posibilidad de graves problemas de incrustaciones por la calidad de las aguas.

Para evitar este tipo de problemas, en el caso de las obstrucciones en el sistema de capta

Instalaciones de circuito cerrado. En este caso existen dos circuitos: el circuito prima

dentro del captador y transmite calor al agua del tanque de almacenamiento por medio de

un intercambiador de calor. Lo que se pretende con el sistema de doble cir

colocar un componente anticongelante que permita su uso en zonas donde las temperaturas

bajen de cero grados.

deberemos tener en cuenta

ganad

Estos sistemas tienen la ventaja de




Sistema formado por redes de tuberas, vlvulas, bombas y accesorios. Su finalidad transportar el

agua caliente desde el sistema colector al de acumulacin y desde aqu a puntos de consumo.

TIPOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCIN

Segn el sistema de termo transferencia, las instalaciones se clasifican:




COMPONENTES DE LA INSTALACIN DE BAJA TEMPERATURA

El esquema bsico de una instalacin solar trmica es el siguiente:

Circuito cerrado Circuito abierto




CIRCUITO PRIMARIO

formado por uno o varios colectores o captadores solares que se sitan en la parte exterior y ms alta del edificio, convenientemente orientados a los rayos solares. Es la parte de la instalacin que transforma la radiacin solar incidente en energa trmica del fluido que circula por su interior.

- Sistema de captacin:

encargado de almacenar el agua caliente obtenida para su posterior uso. - Sistema de acumulacin

o acumulador:

realiza la transferencia de calor entre los fluidos que circulan por circuitos diferentes. Puede ir instalado dentro o fuera del acumulador. En la instalacin mostrada en la figura el intercambiador de calor es externo al depsito acumulador.

- Sistema de intercambio o intercambiador:

formado por las tuberas dotadas de aislamiento trmico y de los elementos de impulsin (bomba de agua) y otros accesorios, como vaso de expansin, purgadores de aire, vlvulas, etc.

- Sistema de transporte o de circulacin:

para complementar el aporte de calor en aquellos periodos de escasa radiacin solar, o bien, cuando la demanda de agua caliente sea superior a la que el sistema solar pueda proporcionar por su diseo.

- Sistema auxiliar de apoyo:

asegura el correcto funcionamiento del conjunto de componentes que conforman el sistema termosolar.

- Sistema de control y regulacin:

es circuito cerrado,

transporta el calor desde el captador hasta el acumulador (sistema que

almacena calor).

El lquido calentado (agua o una mezcla de sustancias que

puedan transportar el calor) lleva el calor hasta el acumulador.

Una vez enfriado, vuelve al colector para

volver a calentar, y as

sucesivamente.




CIRCUITO SECUNDARIO

INTERCAMBIADOR DE CALOR

o de consumo, (circuito abierto), entra agua fra de suministro y por el otro extremo

del agua calentada se

consume (ducha, lavabo, ...).

El agua fra pasa por el

acumulador primeramente,

donde calienta el agua hasta llegar

a una cierta temperatura.

Las tuberas de agua caliente del exterior, deben estar cubiertas por aislantes.

El intercambiador de calor calienta el agua de consumo a

travs del calor captado de la

radiacin solar. Se sita en el circuito

primario, en su extremo.

Tiene forma de serpentn, ya que as se consigue aumentar la superficie de

contacto y por lo tanto, la eficiencia.

El agua que entra en el acumulador,

siempre que est ms fra que el serpentn, se

calentar.

Esta agua, calentada en horas de sol, nos quedar disponible para el consumo

posterior.




ACUMULADOR

TUBERAS

Las tuberas de la instalacin se encuentran recubiertas de un aislante trmico para evitar p rdidas

de calor con el entorno. Actualmente, se utiliza para circuito cerrado caeras de acero inoxidable

BPDN aislada con espuma elastomrica y rodeada de una mica de EPDM que da aislamiento

trmico y proporciona durabilidad al proteger contra la radiacin, y fallas por ruptura de uniones y

soldaduras.

PANEL DE CONTROL

Se dispone tambin de un panel principal de control en la instalacin, donde se muestran las

temperaturas en cada instante (un regulador trmico), de manera que pueda controlarse el

funcionamiento del sistema en cualquier momento. Aparecen tambin los relojes encargados del

intercambio de bombas.

VASO DE EXPANSIN

Absorbe variaciones de volumen del fluido caloportador . Es un recipiente con una cmara de gas

separada de la de lquidos y con una presin inicial la que en funcin de la altura de la instalacin.

El acumulador es un depsito donde se acumula el agua

calentada til para el consumo. Tiene una

entrada para el agua fra y una salida para la

caliente.

La fra entra por debajo del acumulador donde se

encuentra con el intercambiador, a

medida que se calienta se desplaza hacia arriba,

que es desde donde saldr el agua caliente

para el consumo.

Internamente dispone de un sistema para evitar el efecto corrosivo del agua

caliente almacenada sobre los materiales.

Por fuera tiene una capa de material aislante que evita prdidas de calor y

est cubierto por un material que protege el aislamiento de posibles humedades y golpes.




Lo que ms se utiliza es con vaso de expansin cerrado con membrana, sin transferencia de masa en

el exterior del circuito.

CAPTADORES SOLARES

Los captadores solares son los elementos que capturan la radiacin solar

y la convierten en energa trmica, en calor. Como captadores solares se

conocen los de placa plana, los de tubos de vaco y los captadores

absorbedores sin proteccin ni aislamiento.

Es transparente, puede estar presente o no. Generalmente es de vidrio aunque tambin se utilizan de plstico ya que es menos caro y manejable, pero debe ser un plstico especial.

Su funcin es minimizar las prdidas por conveccin y radiacin y por eso debe tener una transmitancia solar lo ms alta posible.

Cubierta:

Es un espacio (vaco o no) que separa la cubierta de la placa absorbente.

Su espesor se calcular teniendo en cuenta para equilibrar las prdidas por conveccin y las altas temperaturas que se pueden producir si es demasiado estrecho.

Canal de aire:

La placa absorbente es el elemento que absorbe la energa solar y la transmite al lquido que circula por las tuberas.

La principal caracterstica de la placa es que tiene que tener una gran absorcin solar y una emisin trmica reducida.

Placa absorbente:

Los tubos estn tocando (a veces soldadas) la placa absorbente para que el intercambio de energa sea lo ms grande posible.

Por los tubos circula el lquido que se calentar e ir hacia el tanque de acumulacin.

Tubos o conductos:




CAPTADORES SOLARES DE PLACA PLANA

La finalidad de la capa aislante es recubrir el sistema para evitar y minimizar prdidas.

Para que el aislamiento sea el mejor posible, el material aislante deber tener una baja conductividad trmica.

Capa aislante:

El alma del sistema es una verja vertical de tubos metlicos, para simplificar, que conducen el agua fra en paralelo, conectados por abajo por un tubo horizontal en la toma de agua fra y por arriba por otro similar al retorno.

La parrilla viene encajada en una cubierta, como la descrita ms arriba, normalmente con doble vidrio para arriba y aislante por detrs.

En algunos modelos, los tubos verticales estn soldados a una placa metlica para aprovechar la insolacin entre tubo y tubo.




Los sistemas de captacin planes (o de placa plana) con cubierta de vidrio son los comunes

mayoritariamente en la produccin de agua caliente sanitaria ACS. El vidrio deja pasar los rayos del

Sol, estos calientan unos tubos metlicos que transmiten el calor al lquido de dentro. Los tubos son

de color oscuro, ya que las superficies oscuras calientan ms.

El vidrio que cubre el captador no slo protege la instalacin sino que tambin permite conservar el

calor produciendo un efecto invernadero que mejora el rendimiento del captador.

Estn formados de una carcasa de aluminio cerrada y resistente a ambientes marinos, un marco de

aluminio eloxat, una junta perimetral libre de siliconas, aislante trmico respetuoso con el medio

ambiente de lana de roca, cubierta de vidrio solar de alta transparencia , y finalmente por tubos

soldados ultrasnicos.

CAPTADORES SOLARES DE TUBOS DE VACO "TODO VIDRIO", SIN TUBO DE

COBRE

En este sistema los tubos metlicos del sistema precedente se

sustituyen por tubos de vidrio, introducidos, de uno en uno,

en otro tubo de vidrio entre los que se hace el vaco como

aislamiento.

Ventajas:

CAPTADORES SOLARES DE TUBOS DE VACO CON "TUBOS DE CALOR" POR

CAMBIO DE FASE, CON TUBO DE COBRE

Este sistema aprovecha el cambio de fase de vapor a lquido dentro de cada tubo, para entregar

energa a un segundo circuito de lquido de transporte.

Los elementos son tubos cerrados, normalmente de cobre, que

contienen el lquido que, al calentarse por el sol, hierve y se

convierte en vapor que sube a la parte superior donde hay un

cabezal ms ancho (zona de condensacin), que en la parte

exterior est en contacto con el lquido transportador, el cual

siendo ms fro que el vapor del tubo, capta el calor y provoca

que el vapor se condense y caiga en la parte baja del tubo para

volver a empezar el ciclo.

Alto rendimiento (196% ms eficientes que las placas planas) y que, en caso de que uno de los tubos se estropeara, no hay que cambiar todo el

panel por uno nuevo, sino que slo hay que cambiar el tubo afectado.

Son ms baratos en su fabricacin, ya que los nuevos tubos son 100% cristal borosilicato y no utilizan tubo de cobre, lo que reduce los costes

anteriormente mencionados.




El lquido del tubo puede ser agua, a la que se le

ha reducido la presin hasta un vaco parcial,

tendr un punto de ebullicin bajo, lo que

permite trabajar incluso con la insolacin de los

rayos infrarrojos en caso de presencia de nubes.

APLICACIONES DE LA ENERGA SOLAR TRMICA DE BAJA TEMPERATURA

Produccin de agua caliente sanitaria

Calefaccin de edificios

Calentamiento de piscinas

Suministro de energa para bombas

de calor

Precalentamiento de fluidos para procesos

industriales

Calentamiento de invernaderos

Produccin de calor para Secaderos

Son hasta un 163% ms eficientes que las

placas planas con serpentn e igualmente ms

baratos en su fabricacin con respecto a las

placas planas, pues el precio del cristal es ms

bajo que el cobre del serpentn que contiene la

placa plana.

Tubo de calor

El tubo de calor (o tubo de cobre) se puede envolver con una chaqueta de

materiales especiales para minimizar las prdidas por irradiacin.

El se cierra dentro de otro tubo de vidrio entre los que se hace el vaco como

aislamiento.

Se suelen emplear tubos de vidrio resistente, para reducir los daos en caso

de pequeas granizadas.




CONVERSOR TRMICO DE MEDIA TEMPERATURA

COMPONENTES DE LA INSTALACIN DE MEDIA TEMPERATURA

1. Colector solar donde se produce el calentamiento del fluido trmico debido a la radiacin del sol.

Compuesto por el espejo parablico de concentracin (capaz de concentrar toda la energa que le

llega del sol en un punto o una lnea) y el elemento captador.

2. Entrada de lquido caloportador fro en el colector (lquido que va a captar el calor recibido en el

colector para transportarlo a otros puntos de la instalacin).

3. Salida de lquido caloportador caliente del colector.

4. Sistema de orientacin para seguir el movimiento del sol.

La energa solar trmica de media temperatura va destinada a aquellas aplicaciones que

requieran temperaturas del agua comprendidas entre 80 y 250 C

Principales aplicaciones:

Produccin de vapor para procesos industriales

Produccin de energa elctrica a pequea escala.

Desanizacin del agua del mar

Refrigeracin mediante energa solar




5. Bombas de circulacin, para mover el fluido caloportador del circuito primario y el agua del

circuito secundano.

6. Caldera donde el agua, que circula por el circuito secundario, se convierte en vapor.

7. Intercambiador de calor, que acta de caldera (elemento donde el calor pasa del circuito primario

al secundario).

8. Turbina donde se utiliza la presin del vapor para generar movimiento mecnico que mover un

generador elctrico.

9. Condensador de vapor, que lo enfra y lo convierte en agua.

10. Entradas de agua fra al condensador.

COLECTORES

Es donde se produce el calentamiento del fluido trmico debido a la radiacin del sol. Est

compuesto por:

- El concentrador (capaz de concentrar toda la energa que le llega del sol en un punto o

una lnea)

- El elemento captador

TIPOS DE COLECTORES




COLECTORES DE VACO

COLECTORES DE CONCENTRACIN

Para alcanzar mayores temperaturas se debe concentrar la

radiacin solar.

Existen dos sistemas bsicos para concentrar la energa solar:

- Los sistemas de refraccin -> utilizan lentes (tipo Fresnel)

- Los sistemas de reflexin -> utilizan espejos

COLECTOR DE CONCENTRACIN POR REFRACCIN

Una serie de reflectores lineales de Fresnel (LFR) es un sistema de foco en lnea

similar a los concentradores cilndrico-parablicos (CCP) en los que la radiacin solar

se concentra en un captador lineal invertido elevado mediante una serie de reflectores

casi planos.

Ventajas: bajos costes estructurales de apoyo, juntas de fluido fijas,

receptor separado del sistema reflector, y largas longitudes de foco que

permiten el uso de cristal convencional, los colectores LFR han atrado

Solucin intermedia entre colectores planos y los de

concentracin

Permiten alcanzar temperaturas de hasta

120 C

Superficie de captacin consta de una serie de tubos, en cuyo

interior circula el fluido caloportador

La superficie de captacin va protegida por una cubierta

transparente, que forma con ella una cmara en la que se ha hecho

el vaco, lo que evita muchas perdidas de calor, y permite

alcanzar temperaturas relativamente elevadas.

Problema: precio elevado y prdida de vaco con el

tiempo.




una creciente atencin.

COLECTOR DE CONCENTRACIN POR REFLEXIN

Son los sistemas de concentracin ms

comunes

Para que se produzca la reflexin

utilizan espejos

Para este rango de temperaturas, se

utilizan normalmente concentradores lineales

con superficie reflexiva parablica.

SISTEMAS TPICO DE SEGUIMIENTO DEL SOL




APLICACIONES DE LA ENERGA SOLAR TRMICA DE MEDIA TEMPERATURA

Se puede usar en aplicaciones en las que se requiera calor o agua caliente a temperaturas

comprendidas entre los 80 y 250 C, siendo lo ms apropiado las aplicaciones que requieren vapor o

agua caliente entre 80 y 140 C.

Destacan:

CONVERSOR TRMICO DE ALTA TEMPERATURA

La energa solar trmica de alta temperatura es la que va destinada a aquellas aplicaciones que

requieran temperaturas del agua superiores a los 250 C.

Su principal aplicacin es la generacin de vapor para la produccin de electricidad a gran escala.

Produccin de vapor para procesos

industriales, como la pasteurizacin.

Produccin de vapor para la generacin de

energa elctrica.

Produccin de calor para la desalineacin de agua.

Produccin de calor para la calefaccin y refrigeracin de

edificios.

Produccin de calor para su utilizacin en la

desecacin de madera o papel.

Produccin de calor para su utilizacin en la

desecacin de productos agrcolas, como el

tabaco.




PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

Requiere:

Mayor concentracin de la radiacin solar

Realizar un seguimiento de la posicin del sol en dos ejes, para hacer incidir la

radiacin, mediante reflexin, sobre un rea reducida, en donde se encuentra el

receptor, (permite conseguir temperaturas de ms de 4.000 C)

Los sistemas de concentracin son:

SISTEMA DE RECEPTOR CENTRAL

Se caracterizan porque el sistema colector est

compuesto por un grupo de concentradores

individuales llamados helistatos que dirigen la

radiacin solar concentrada hacia un receptor central,

normalmente situado a una cierta altura sobre el suelo

en una torre.

Pueden alcanzar un valor elevado de

concentracin y, por tanto, operar eficientemente por

encima de 1000 C).

SISTEMA DE DISCOS PARABLICOS

Los sistemas de discos parablicos se componen bsicamente de un reflector (o un conjunto

de reflectores) con forma de paraboloide de revolucin, un receptor situado en el foco de dicho

paraboloide y un sistema de generacin elctrica compacto (motor o turbina ms alternador), que

suele formar un solo bloque con el receptor.

Sistemas de receptor central Grandes campos de espejos

planos con seguimiento del sol en dos ejes (helistatos)

Sistemas Parablicos -> Espejos parablicos I




La radiacin solar concentrada por el paraboloide incide sobre el receptor, donde se

convierte en energa trmica que permite generar electricidad, trabajo mecnico, en el sistema

generador.

Los DP se caracterizan por un alto rendimiento, modularidad y autonoma, aunque su

tecnologa es muy cara.

CENTRAL SOLAR TRMICA:

FUNCIONAMIENTO

Una serie de helistatos o espejos direccionales de grandes dimensiones reflejan la luz solar

hacia una torre, concentrando los rayos solares sobre la caldera.

El calor es absorbido por el fluido de la caldera y conducido al generador de vapor de agua.

Esta energa se transmite a un segundo circuito donde el agua se evapora y llega al grupo

turbina-alternador donde se genera la electricidad.

Por ltimo el agua se vuelve a condensar en el condensador para reiniciar el proceso.




BENEFICIOS DE LA ENERGIA SOLAR TRMICA

Algunas de las tantas caractersticas beneficiosas que se le otorga hoy en da a la energa solar

trmica son:

2.7.Resultados y Discusin

DISEO DEL SISTEMA SOLAR TRMICO PARA EL COMPLEJO DEPORTIVO EN LA

CIUDAD DE SAN SALVADOR

Descripcin de la instalacin deportiva

El complejo deportivo est situado en la ciudad de San Salvador capital de El Salvador, a una altura

respecto al nivel del mar de 682 m, y su orientacin tomando de referencia la entrada principal es

hacia el sur geogrfico.

Dicho complejo deportivo se distribuye en dos niveles, el primer nivel es por donde se accede al

complejo del recinto, el segundo nivel es para acceder a las gradas del palco y sobre este nivel se

encuentra la azotea, que es el lugar donde se alojaran las placas o colectores solares. Al lado oeste

del complejo se encuentra un campo de ftbol.

Es un recurso inagotable y completamente renovable.

Contribuye a un desarrollo sostenible en cualquier tipo de

aspecto social.

No contamina.

Permite un mayor ahorro tanto en agua como

electricidad.

Su incremento provoca un aumento en inversiones y

como consiguiente un aumento en mano de

obra, generando empleos.

Fomenta la integracin de zonas rurales o poco

favorecidas con la llega de centrales elctricas.

No disminuye ni utiliza la calidad del aire o de los suelos

en donde se encuentre disponible.

Genera un aumento en el mercado del valor de la

vivienda debido a su practicidad.

Contribuye al respeto y cuidado del medio

ambiente concientizando a grandes y nios.




La distribucin del complejo se describe en el siguiente cuadro.

Tabla 4: Distribucin del complejo deportivo

Figura . Polideportivo de la Universidad de El Salvador

Descripcin de la instalacin solar trmica

Temperatura de ACS a utilizar de 45 C (temperatura del acumulador final)

Pabelln con vestuarios y duchas colectivas.




Se diseara una instalacin solar tomando en consideracin un nmero de duchas diarias

igual a 150.

Las duchas estn distribuidas para hombres y mujeres.

La instalacin solar trmica incluir un sistema de apoyo con caldera de gas.

La radiacin media anual del lugar de estudio (San Salvador, El Salvador) se encuentra en

el valor de 5 kWh/m2 6.5 kWh/m2 la cual se asemeja a la zona climtica v de Espaa (ver

anexo 8.1 parte 3.1.2).

Zona climtica que se tomara de referencia para realizar el proyecto en cuestin es la zona

V, mientras no exista en El Salvador un mapa climtico y adems carezca de reglamentos

aplicables a las instalaciones solares, quedara a criterio del proyectista la aplicacin del

Cdigo Tcnico de la Edificacin (CTE), documento tcnico reconocido por el

en Espaa y que se tomara como apoyo para ser adaptado en El Salvador y poder realizar el

proyecto de energa solar trmica en cuestin.

Debe mencionarse el hecho de que El Salvador por ser un pas relativamente pequeo el nivel de

radiacin incidente sobre su superficie es aproximadamente el mismo en toda su extensin

territorial, de manera que es aplicable sin ningn problema nicamente la zona climtica v que se

identifica en Espaa con una radiacin solar igual o mayor a 5 KWh/m2.

Tabla 5: Radiacin solar global




Figura: Zonas climticas

1. CLCULOS JUSTIFICABLES

1.1. Demanda

Como se ha descrito con anterioridad el nmero de duchas a consideras es de 150 diarias, cantidad

que nos ayudara a determinar la masa de agua caliente sanitaria que hay que producir en kg/mes,

necesaria para satisfacer este consumo de ACS.

La temperatura demandada para la utilizacin de ACS es de 45 C (temperatura del acumulador

final).

1.2. Consumo diario de ACS segn el CTE

El consumo diario de ACS en litros/da para vestuarios/duchas colectivas es de 15 lt/da por servicio

a una temperatura del acumulador de 60 C en el caso general (fuente energtica de apoyo a gas),

segn el CTE en su documento bsico HE de ahorro de energa, apartado HE 4: Contribucin solar

mnima de ACS.

1.3. Zona climtica de trabajo.

La zona climtica de trabajo que ser tomada como referencia para la realizacin de los clculos del

proyecto es la zona V.




1.4. Diagrama de principio

De los diferentes tipos de instalaciones solares trmicas en funcin de que sean individuales o

de apoyo de energa convencional conectado en un segundo depsito en serie con el

interacumulador, por las razones siguientes:

Cuando el agua disponible en el depsito solar no alcanza la temperatura deseada por el

usuario, un segundo intercambiador alimentado por una caldera eleva la temperatura hasta

el punto de confort. El aporte de la caldera se puede realizar en un segundo intercambiador

situado en la parte alta del depsito solar.

El aporte del sistema de apoyo se realiza en un depsito adicional conectado en serie con el

interacumulador solar.

Figura. Diagrama de principio del sistema solar trmico que se diseara.

Se ha escogido este tipo de instalacin ya que el recinto deportivo solo cuenta con 5 baos de

hombres y 5 baos de mujeres, por lo que no es necesario instalar un sistema energtico de apoyo

en cada una de estas secciones, ya que esto incurre en mayor costo del equipo necesario para

obtener la misma cantidad de ACS.




Ventajas de esta instalacin solar

No hay ninguna limitacin de caudal disponible y por tanto, garantiza el mayor nivel de confort

posible.

Inconvenientes

Energticamente mantener el agua del depsito a una determinada temperatura puede suponer un

consumo importante en combustible.

1.5. Ubicacin geogrfica de la instalacin del proyecto

San Salvador, El Salvador:

Tabla 5. Ubicacin geogrfica de la instalacin del proyecto

1.6. Contribucin solar mnima de ACS

Segn el CTE HE 4 para los lugares que se encuentran en la zona climtica V es requisito que el

sistema solar trmico cumpla con un aporte de produccin de ACS de 70 % del total de la demanda

como menciona el apartado 2.1 contribucin solar mnima, literal a:

La contribucin solar mnima anual es la fraccin entre los valores anuales de la energa solar

aportada exigida y la demanda energtica anual, obtenidos a partir de los valores mensuales. En las

tablas 2.1 y 2.2 se indican, para cada zona climtica y diferentes niveles de demanda de agua

caliente sanitaria (ACS) a una temperatura de referencia de 60 C, la contribucin solar mnima

anual, considerndose los siguientes casos:

a) general: suponiendo que la fuente energtica de apoyo sea gasleo, propano, gas natural, u

otras.




Tabla 6. Contribucin solar mnima en %. Caso General

1.7. Determinacin de la demanda energtica

El CTE-HE 4 en su punto 3.1 nos indica que para una temperatura del acumulador final de 60 C el

consumo de agua caliente sanitaria es de:

15 lACS/da por servicio, para vestuarios/duchas colectivas.

Como puede observarse la temperatura del agua debe tener un valor de 45 que es diferente a la

temperatura que se utiliza en las tablas de referencia que propone el CTE HE 4, para este caso el

CTE recomienda utilizar la siguiente relacin para calcular la demanda de ACS con una

temperatura diferente a 60 C.

Donde:

C = Es el consumo (l/da) a la temperatura elegida.

Consumo a 60 C = Es el consumo de ACS a 60 C segn tablas

tmred = Temperatura media del agua de red del mes estudiado C, tablas

t = Temperatura elegida para el consumo de ACS C

Para el caso que nos ocupa calcularemos la demanda de ACS por mes, debido a que en El Salvador

solo pueden apreciarse 2 estaciones en el ao, invierno y verano, por lo que la temperatura del agua

de red solo vara entre los intervalos de 24 C a 28 C, dependiendo del mes que se trate.

Estos nos llevan a tomar en consideracin la siguiente informacin:




Tabla 6: Temperatura del Agua de red en San Salvador, El Salvador segn ANDA

1.7.1. Demanda de ACS a 45 C para estacin seca

De Noviembre a abril: tmred = 24 C y t = 45 C

1.7.2. Demanda de ACS a 45 C para estacin lluviosa

De Mayo a Octubre: tmred = 28 C y t = 45 C

1.7.3. Determinacin de la demanda de ACS a la temperatura elegida de 45 C.

La nueva demanda de ACS a 45 C ser el valor promedio de la demanda para la estacin seca y la

estacin lluviosa, ya que, solo hay dos diferentes temperaturas para el agua de red en el ao:

1.8. Determinacin de la necesidad de calor QACS




La relacin que utilizaremos para calcular la energa necesaria mes a mes en la instalacin deportiva

que proporcionara 150 duchas/diarias es la que se define a continuacin:

Donde:

QACS : Energa necesaria por unidad de tiempo

demanda para preparar ACS (kJ/mes).

Ce: Calor especifico del agua (4,187 kJ/kg C).

CACS: (unidad de consumo)*(consumo lACS/da a la

temperatura elegida)*(densidad del agua 1 kg/l)

en kg/da

t: Temperatura elegida para el consumo de ACS

en C.

tmred: Temperatura media del agua de red del mes

estudiado C.

n: Nmero de das del mes estudiado.

Nota: El sistema solar trmico no deber proporcionar energa en la totalidad de das de los meses

de Enero y Diciembre, ya que, existe un periodo vacacional en el cual el complejo deportivo cierras

sus instalaciones, dicho periodo vacacional se inicia el 15 de Diciembre y finaliza el 15 de Enero de

cada ao, ambas fechas inclusive; debido a esto se tomara para el mes de enero los das del 16 al 31

(16 das) y para Diciembre del 1 al 14 (14 das).

Los clculos anteriores aparecen resumidos en la siguiente tabla (tabla 7), generada por medio de

una hoja de clculo diseada para obtener las necesidades energticas (QACS).

Tabla 7: Necesidad de calor para la produccin de ACS. El sistema solar trmico no realizara

trabajo en la totalidad de los das para los meses de Enero y Diciembre.




El diagrama (figura 33) muestra que en los meses de enero y diciembre no hay mucha necesidad de

calor, debido a que anteriormente se dijo que en estos meses el complejo deportivo tendr un

periodo de cierre de sus instalaciones; adems, se identifica con claridad que el mes en el cual el sol

aportara ms calor al sistema es el mes de marzo.

Figura 33. Necesidad de energa para la produccin de ACS

1.9. Determinacin de la energa incidente sobre la superficie de captacin

La energa que incide en un da medio de cada mes sobre cada m2 de superficie horizontal de

captacin (representada por H) puede conocerse a travs de tablas.




En el caso del El Salvador dichas informacin se obtiene a travs del Servicio Nacional de Estudios

Territoriales SNET, el cual detalla la radiacin solar media sobre la superficie de San Salvador

a 800 metros sobre el nivel del mar), por lo que la radiacin solar a lo largo de todo

el ao tiene un valor que oscila entre 5,0 KWh/m2 y 6,5 KWh/m2 (18,00 MJ/m2 y 23,40 MJ/m2) y

cuyos valores para cada mes en un da promedio aparecen resumidos en la siguiente tabla.

Tabla 8: Energa Solar incidente sobre superficie horizontal en KWh/m2.da en San Salvador

para un da promedio al mes.

En la figura 34 se aprecia mejor la distribucin de radiacin en la ciudad de San Salvador en un da

promedio al mes, en donde se observa que los meses de mayo y junio presentan el ms alto nivel de

radiacin solar.




Figura 34. Radiacin solar en la ciudad de San Salvador

la energa

incidente (RI), en el plano de captacin para ello se emplean factor que nos dan un valor de

radiacin ms aproximado a la realidad, algunos de estos factores se obtienen de tablas de

referencia, otros se calcularan con frmulas y mtodos ya establecidos para su determinacin

Como consecuencia de la aplicacin de todos estos factores de correccin, la expresin de la

energa disponible en el campo solar es la siguiente:

Dnde:

RI: Radiacin disponible en el plano de captacin orientado e inclinado (kJ/m2.da).

H: Radiacin disponible en plano horizontal (kJ/m2.da).

K: Factor de correccin para superficies inclinadas (cociente entre la energa total incidente

en un da sobre una superficie orientada hacia el ecuador e inclinada un determinado ngulo

y otra horizontal), se obtiene de tablas.

0.94: Factor que determina la reduccin de la energa til en las primeras horas de la

maana y ultimas horas de la tarde.

FI: Factor que cuantifica las perdidas por una orientacin e inclinacin distinta a la ptima.

FS: Factor de correccin de prdidas por sombras.

Determinacin del factor K




Como la instalacin solar ser de consumo constante durante todo el ao, la inclinacin de los

captadores coincide con la latitud del lugar de ubicacin del proyecto, en este caso de 13 43' 16'',

ya que segn el CTE HE 4 en su apartado 2.1 numeral 2 literal a recomienda:

Como en tablas solo existen valores de K para latitudes superiores a 13 43' 16'', se tomara como

referencia la tabla de latitud inmediata superior a este valor y un ngulo de inclinacin inmediato

superior a 13 43' 16''; entonces tenemos:

Latitud 28 e inclinacin 15

Tabla 9. Factor K de correccin para superficies inclinadas.

Determinacin del factor de histresis

Consideraremos que cuando la intensidad de la radiacin incidente est por debajo de 200 W/ m2

(tomando este valor como medio anual correspondiente a situaciones de primera hora de la maana

y ltima hora de la tarde), no se produce intercambio, por lo que esta energa no se aprovecha.

Esta reduccin de la energa til se estima en un 6%, por lo que se considerara un 92 factor de valor

0,94 que multiplicado a RI nos ofrecer un valor ms real de la energa til o aprovechable.

Determinacin del factor de prdidas por orientacin e inclinacin FI

La instalacin solar se ubicara en la terraza del recinto deportivo por lo que no hay necesidad de

ningn obstculo y existe total disponibilidad de espacio e integracin, adems de favorecer a la

esttica del edificio que est orientado exactamente al sur y por tanto seguiremos las lneas

principales del mismo.

Entonces segn el CTE en su apartado 3.5.2 numeral 3 recomienda una orientacin ptima igual al

sur geogrfico, es decir:




Con lo que las prdidas por orientacin e inclinacin son de 0%, comprobndose esto con la

relacin:

de 0 % y el factor FI que cuantifica las perdidas por una orientacin e inclinacin distinta de la

ptima, resulta tener un valor de 1. Este valor lo corregiremos cuando seleccionemos el captador

solar que se utilizara en la instalacin.

Determinacin del factor de prdidas por sombras FS

Para el caso que nos compete como se mencion anteriormente no hay obstculos presentes que

proyecto sombras sobre el campo de captacin por lo que las prdidas por sombra son de 0 % lo que

se demuestra con la frmula:

Lo que da como resultado que FS = 1

El Clculo mensual y anual de la radiacin incidente o radiacin disponible en el plano orientado e

inclinado se resume en la siguiente tabla cuyo resultado se produce por medio de una hoja de

clculo diseada para obtener la radiacin disponible (RI) en la que se aplica la expresin:

Tabla 10: Radiacin disponible en el plano orientado e inclinado de la ubicacin del proyecto




El siguiente diagrama ofrece una mejor visin de la radiacin solar que incide en la superficie del

captador cuando ha sido orientado e inclinado de acuerdo a las caractersticas del lugar de ubicacin

del sistema solar trmico (figura 35).

Figura 35. Radiacin solar que incide en la superficie til del captador orientado e inclinado.

2. CALCULO DE LAS PRESTACIONES MEDIANTE EL MTODO F-CHART

La ecuacin utilizada en este mtodo es la siguiente:

Con los valores lmite:

0 < D1 < 3

0 < D2 < 18

2.1.1. Condiciones de diseo del sistema solar trmico




Caractersticas del colector seleccionado:

NOTA: Debemos corregir el factor FI debido a que el ngulo de inclinacin ser de 20 como lo

especfica el fabricante, ya que es el ngulo mnimo al que puede inclinarse el captador.

Entonces el nuevo factor FI

Caudal msico por el circuito primario:

Segn indica el CTE-HE 4 en su apartado 3.3.5.1.2 el caudal msico del circuito primario debe estar

en el intervalo 43 l/h.m2 y 72 /h.m2, con lo que se toma el valor medio 57,5 l/h.m2 o 57,5 kg/ h.m2

y se cumple con la especificacin dada por el fabricante del captador.

Informacin climtica de la ciudad de San Salvador




Tabla 11: temperatura media del agua de red en la ciudad de San Salvador

Tabla 12: Temperatura media ambiente en la ciudad de San Salvador

La figura 36 muestra los valores de temperatura promedio al mes tomado del SNET (Servicio

Nacional de Estudios Territoriales).




Figura 36. Temperatura ambiente de la ciudad de San Salvador

Tabla 13: Radiacin solar media en la ciudad de San Salvador para un da promedio al mes

2.1.2. Pre dimensionado del rea total de captacin de radiacin solar

Segn el CTE-HE 4 en su apartado 3.3.1 numeral 2 indica que el criterio general para el

rendimiento anual de la instalacin de energa solar debe ser mayor que el 20%, adems debe

cumplirse el hecho de que el rendimiento del captador, independientemente de la aplicacin y la

tecnologa usada, debe ser siempre igual o superior al 40 %.

Entonces:

Datos conocidos: Temperatura de ACS = 45 C

Temperatura ambiente media al da = 25,28 C

Radiacin solar media al da = 20,88 MJ/m2. Da o 5800 kwh/ m2. Da

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