Calculo energia solar termica

Ejercicio Feedback Nº1. Unidad Didáctica 5[pic 1]

Calcular el % de sustitución de energía convencional para el mes de febrero que se consigue con la instalación de un equipo compacto de 2 colectores que se utiliza todo el año. La ecuación de rendimiento de los colectores del equipo es:

η = 0,7883801-6,26311(tm-ta)/I

y su superficie de 2,17 m2. Con el equipo se pretende cubrir las necesidades de una familia de 4 personas ubicada en Málaga. Se estima un consumo medio de 40 litros/(persona•día). Suponer que la instalación se encuentra situada en un lugar con aire muy puro y limpio y que la energía disponible por m2 es el 85% de la energía aportada por m2 de superficie colectora (rendimiento del acumulador).

PASO 1

Primero se introdujo la cantidad de personas que habitaran la vivienda y se busco en las tablas los valores promedio de la temperatura del agua de red por mes en Málaga

[pic 2]

[pic 3]

Temperatura media del agua de la red general por mes, en °C para Málaga.

Se evaluó luego de completar todos los datos que al calentar el agua ACS a 45°C el rendimiento del sistema de energía solar térmica se optimizaba de manera considerable:

[pic 4][pic 5]

Es evidente la diferencia de rendimiento, un 20% más calentando el agua a 45°C que a 60°C. Es por esto que se decide realizar los cálculos a partir de ahora utilizando los datos que refieren a dicha temperatura de ACS.

PASO 2

Se colocan las cifras de H para Málaga en los distintos meses. Para colocar los datos de K, se tuvo en cuenta una comparación de datos obtenidos a 35°, 45°, 50° y 60° de inclinación de los captadores. Decidiendo colocar el campo de captadores con una inclinación de 35° debido a que se logra cubrir un promedio del 70% de la demanda anual.

[pic 6]

En esta tabla se muestran los datos cargados de la siguiente forma:[pic 7]

• Datos en rojo: meses en los que la producción con 2 captadores es excesiva. Los datos fueron obtenidos del calculo con 1 panel solar tapado.
• Resto de las celdas están calculadas con 2 paneles solares destapados y funcionando correctamente.

Se observa que las inclinaciones con mejores rendimientos serían 35° y 50°, cumpliendo siempre con que la producción no debe ser superior a 100% 3 meses seguidos o 110% algún mes del año.

PASO 3[pic 8]

- Primero se colocaron los datos de horas de sol al día en promedio para cada mes en Málaga (hemisferio norte).

- Luego se cargaron los datos de la temperatura ambiente media durante las horas de sol, en °C y los factores ópticos de envejecimiento y de compensación de la intensidad solar a lo largo del día.

- Finalmente colocamos los valores a y b de la ecuación de rendimiento de los captadores a instalar (que se dieron en el enunciado).

[pic 9]

PASO 4

Consistió en el calculo de la energía solar neta disponible para cada mes, tomando en cuenta el porcentaje de aprovechamiento que se plantea en este ejercicio: 85%.[pic 10]

...