PROYECTO DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
Renato JacoboEnsayo16 de Diciembre de 2017
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ACTIVIDAD FINAL. PROYECTO DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA PARA UN HOTEL
Descripción de la tarea
Un promotor tiene previsto construir un hotel de 3 estrellas para 96 personas en la localidad de Castelldefels, municipio cercano a la ciudad de Barcelona, latitud 41° norte.
El hotel dispondrá de una instalación de energía solar térmica para el agua caliente sanitaria y tendrá una caldera de gasóleo como sistema convencional de apoyo. Se estima que el uso del hotel será continuo a lo largo de todos los meses del año. El municipio de Castelldefels no cuenta con ordenanza municipal sobre energía solar térmica.
[pic 1]
El proyecto que debes realizar ha de incluir:
- Una hoja de cálculo para determinar la superficie de captación y la fracción solar.
- Una hoja de cálculo para dimensionar los elementos del circuito hidráulico: tuberías, bombas de circulación, vaso de expansión...
- Un esquema de principio detallado de la instalación donde aparezcan todos los componentes: captadores, tuberías, acumuladores, bombas, intercambiadores, válvulas…
- Un plano de distribución de los captadores en la cubierta donde se vea la orientación que tienen, cómo están agrupados y el trazado de las tuberías indicando sus diámetros.
- Un presupuesto detallado de la instalación.
DATOS
- Hotel 3 estrellas
- 96 personas
- Ubicado en Castelldefels, Barcelona
- Latitud 41° norte
- Energía solar térmica para agua caliente sanitaria
- Radiación anual: 1600 kwh
- Factor óptico: 0.75
- Coeficiente de perdida: 3.5 w/m2 °C
- Instalaciones para uso continuo durante todo el año.
REQUISITOS
- Para un hotel 3 estrellas: 0.6 – 0.75 m2 de captación por persona..
- Volumen de acumulación (en litros): 55-70 veces la superficie de captación en m2.
- Energía producida por m2 de la superficie de captación será: 700-800 kWh/m2 por año.
CAPTOR
El captador solar seleccionado en esta ocasión es el captor de alto rendimiento ASTERSA TOP20
[pic 2][pic 3]
INCLINANCIÓN DEL PANEL DEBE SER DE 41° (Es decir su latitud) hacia el sur.
CALCULO DE SUPERFICIE DE CAPATACIÓN Y FRACCIÓN SOLAR
SUPERFICIE DE CAPTACIÓN
En base a lo solicitado y con una demanda para 96 personas, se tiene que:
- Se necesita un espacio de 0.6 a 0.75 m² por persona; para 96 personas
[pic 4]
Superficie aproximado de 72 m² de captación solar necesario para un hotel 3 estrellas con 96 personas.
FRACCIÓN SOLAR
[pic 5]
Para D1
[pic 6]
[pic 7]
Para DEmes tenemos:
ENERGÍA SOLAR SOBRE EL CAPTADOR | |||||
Mes | N (Días) | K (inclinación, latitud) | Hdía (kwh/m2 día) | Hmes (kwh/m2 mes) | |
Enero | 31 | 1.4 | 2.18 | 95 | |
Febrero | 28 | 1.29 | 3.14 | 113 | |
Marzo | 31 | 1.15 | 4.34 | 155 | |
Abril | 30 | 1.01 | 5.69 | 172 | |
Mayo | 31 | 0.91 | 6.47 | 183 | |
Junio | 30 | 0.88 | 7.1 | 187 | |
Julio | 31 | 0.92 | 7.33 | 209 | |
Agosto | 31 | 1.03 | 6.12 | 195 | |
Septiembre | 30 | 1.2 | 4.78 | 172 | |
Octubre | 31 | 1.39 | 3.33 | 143 | |
Noviembre | 30 | 1.52 | 2.31 | 105 | |
Diciembre | 31 | 1.5 | 1.91 | 89 | Media Kdia |
TOTAL |
| 1819 | 4.56 |
CALCULO DE LA DEMANDA ENERGETICA (DE) | ||||||
Mes | N (Días) | Taf (°C) | TACS-Taf(°C) | Ddía(l/día) | Dmes(l/mes) | Demes(Kwh) |
Enero | 31 | 9 | 51 | 3936 | 122016 | 7218 |
Febrero | 28 | 8 | 52 | 3936 | 110208 | 6648 |
Marzo | 31 | 11 | 49 | 3936 | 122016 | 6935 |
Abril | 30 | 15 | 45 | 3936 | 118080 | 6164 |
Mayo | 31 | 13 | 47 | 3936 | 122016 | 6652 |
Junio | 30 | 11 | 49 | 3936 | 118080 | 6712 |
Julio | 31 | 15 | 45 | 3936 | 122016 | 6369 |
Agosto | 31 | 9 | 51 | 3936 | 122016 | 7218 |
Septiembre | 30 | 8 | 52 | 3936 | 118080 | 7123 |
Octubre | 31 | 10 | 50 | 3936 | 122016 | 7077 |
Noviembre | 30 | 12 | 48 | 3936 | 118080 | 6575 |
Diciembre | 31 | 7 | 53 | 3936 | 122016 | 7502 |
TOTAL | 1436640 | 82193 |
Entonces:
[pic 8]
Para D2
[pic 9]
[pic 10]
Para K1
[pic 11]
Para K2
[pic 12]
Por lo tanto:
CALCULO DE FRACCIÓN SOLAR Y SUPERFICIE DE CAPTACIÓN | |||||||
N° Captadores | 33 | Acumulación | |||||
m2 por captador | 2.2 | Volumen (lts) | 3936 | ||||
Sup captadores | 72.6 | K1 | 0.48 | ||||
Factor óptico del captador | 0.79 | ||||||
Coeficiente de perdida | 3.722 | Relación volumen-área | |||||
Factor de corrección de intercambiador | 0.94 | V/A | 54.21 | ||||
Factor modificador de angulo | 0.95 | ||||||
Mes | Tamb (°C) | K2 | EAmes | D1 | EPmes | D2 | f |
Enero | 9 | 1.058 | 4948.86 | 0.6856 | 8824.63 | 1.2225 | 0.52 |
Febrero | 12 | 0.971 | 5932.48 | 0.8924 | 7074.71 | 1.0642 | 0.67 |
Marzo | 18 | 1.013 | 8092.97 | 1.1669 | 7618.19 | 1.0985 | 0.83 |
Abril | 23 | 1.129 | 9018.07 | 1.4631 | 7713.12 | 1.2514 | 0.97 |
Mayo | 22 | 1.045 | 9546.98 | 1.4351 | 7475.18 | 1.1237 | 0.96 |
Junio | 24 | 0.910 | 9804.40 | 1.4608 | 6137.49 | 0.9145 | 0.99 |
Julio | 26 | 1.081 | 10934.83 | 1.7168 | 7332.16 | 1.1512 | 1.08 |
Agosto | 21 | 0.866 | 10221.36 | 1.4160 | 6272.40 | 0.8689 | 0.97 |
Septiembre | 20 | 0.836 | 9000.96 | 1.2637 | 5933.44 | 0.8330 | 0.90 |
Octubre | 18 | 0.966 | 7505.49 | 1.0606 | 7264.32 | 1.0265 | 0.78 |
Noviembre | 12 | 1.146 | 5509.79 | 0.8380 | 8949.84 | 1.3613 | 0.62 |
Diciembre | 10 | 0.958 | 4645.63 | 0.6193 | 7904.22 | 1.0537 | 0.48 |
Total | 82% |
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