Instalación Solar Fotovoltaica integrada en el Hotel W de Barcelona

1.- OBJETO DEL PROYECTO

El objeto del presente proyecto, es determinar y justificar las características técnicas y reglamentarias, de la implantación de una Instalación Solar Fotovoltaica integrada en el Hotel W de Barcelona, con el fin de obtener la aprobación por parte de la Delegación Territorial del Gobierno de la Generalitat de Barcelona, para su autorización y puesta en servicio, así como el estudio de la posible implantación de una Instalación Minihidráulica.

• La primera de las instalaciones se basará en el aprovechamiento de la energía solar, a través de la adición de paneles solares en una de las fachadas del mencionado Hotel, concretamente en la fachada que se encuentra orientada hacia el Sur Geográfico, dando lugar así a una instalación conectada a la red, pero con la peculiaridad de que la energía obtenida se dedicará al consumo propio del recinto, en concreto para el abastecimiento de las habitaciones y un bar-discoteca situado en la azotea del edificio.
• Por otro lado, se contemplará la obtención de energía eléctrica a través de un procedimiento conocido, pero que, sin embargo, hasta el momento no se ha llevado a cabo en este tipo de actividades. Dicho procedimiento se basará en el aprovechamiento hidráulico tanto del agua consumida como de la evacuada por las diferentes dependencias del Hotel.

2.- DESARROLLO DEL PROYECTO

2.1.- BREVE DESCRIPCIÓN DEL HOTEL W

Dicho Hotel se encuentra situado en el puerto de Barcelona, formado por dos edificios bien diferenciados, nexos entre si, constituyendo por tanto una única edificación, situados a su vez sobre una plataforma de 12 metros de altura y con un total de 473 habitaciones distribuidas entre ambos edificios. El primero de los edificios lo conforma un enorme cubo de 7 plantas, mientras que el segundo (edificio principal) presenta la forma de un hiperboloide con una altura de 88 metros, albergando 27 plantas. La estructura del Hotel es principalmente a base de hormigón, presentando un cerramiento exterior a través de vidrio reflectante (ver figura 1).

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Figura 1; De izquierda a derecha: perspectiva Sur y perspectiva Norte del Hotel W

2.2.- INSTALACIÓN SOLAR FOTOVOLTAICA

        La instalación solar fotovoltaica proyectada en el Hotel se ubicará en la fachada Sur del edificio, cubriendo en la medida de la posible la mayor superficie, sustituyendo de esta forma la superficie acristalada y cumpliendo los requisitos arquitectónicos típicos de las fachadas.

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Figura 2; De izquierda a derecha: fachada original y fachada con paneles fotovoltaicos

Los módulos fotovoltaicos escogidos son pertenecientes a los modelos ASIOPAK-2-L (58W) y ASITHRU-2-IO (50W), ambos de la marca SCHOTT Solar, con dos submódulos cada uno y cuyas células solares son de silicio amorfo, el cual ofrece ventajas decisivas para la integración en la envoltura de los edificios frente a las células solares basadas en silicio cristalino. El primer modelo es opaco de vidrio laminado, y por tanto se empleará para las zonas que no precisen la entrada luz solar, mientras que el segundo modelo es traslucido de vidrio aislante, y se comportará como sustitutivo de las ventanas, presentando un coeficiente de conductancia térmica muy bajo, 1,2W/m2K, en comparación con el de otros materiales.

El generador fotovoltaico estará formado por un total de 3506 paneles fotovoltaicos, de los cuales, 2318 pertenecen al modelo ASIOPAK-2-L y 1188 se corresponden con el modelo ASITHRU-2-IO. Todo ello dará lugar a que la potencia máxima del generador sea de 193,8 kW, con una producción de 150 MWh/año. La distribución eléctrica de los paneles fotovoltaicos se realizará por agrupaciones de paneles, de forma que los conjuntos realizados sean de la misma clase, es decir, que las agrupaciones establecidas sean del mismo modelo.

Tabla 1; Agrupaciones de paneles fotovoltaicos

Las agrupaciones realizadas darán lugar a 33 subcampos fotovoltaicos, y dado que hay que alimentar las habitaciones localizadas desde la planta 2º hasta la planta 25º y una bar-discoteca situado en la planta 26º, las ocho primeras plantas serán alimentadas por un subcampo a mayores. Cada subcampo fotovoltaico se conectará a una caja de conexiones, la cual estará conectada a un inversor monofásico (con potencias diferentes según el caso) y este último se conectará al subcuadro general de protección de la planta correspondiente. Tanto las cajas de conexiones como los inversores, se alojarán en unas habitaciones existentes al inicio de cada planta, coincidiendo con la misma habitación donde se encuentra el subcuadro general de protección de dicha planta.

Tabla 2; Distribución de inversores por planta

En cuanto a la estructura de sujeción de los paneles fotovoltaicos, en el caso de los módulos ASIOPAK-2L se asemeja a las configuraciones empleadas en las fachadas ventiladas, y para los módulos ASITHRU-2-IO es similar a las fachadas muro cortina.

Finalmente, todo ello dará lugar a que el presupuesto total sea de 1.714.721,86 €.

2.3.- ESTUDIO DEL APROVECHAMIENTO HIDRÁULICO

2.3.1.- Aprovechamiento hidráulico de la acometida de agua del Hotel W

La idea base de dicho estudio consiste en el aprovechamiento hidráulico de la acometida de agua del Hotel W, es decir, establecer una aproximación del la potencia eléctrica que se podría obtener si se acoplase en dicha acometida un grupo turbina-generador.

El consumo de agua por persona en el Hotel W se puede estimar en 400 litros/día, y dado que dispone de 473 habitaciones dobles y suponiendo una ocupación del 80%, el consumo total de agua se establece en 303000 litros diarios.

Por otro lado, es evidente que todo este caudal no va a ser turbinado de forma constante, pues existirán diferentes periodos de tiempo con consumos irregulares. Por tanto, para garantizar un funcionamiento continuado de la turbina, se colocará un depósito horizontal enterrado en la salida de ésta, con un volumen del 20% del consumo total de agua (la acumulación de grandes cantidades de agua da lugar a problemas de salubridad por el estancamiento de la misma) y previamente al llenado de dicho depósito, el agua de la acometida será turbinado (ver figura 3). Como consecuencia, se realizarán cinco ciclos de turbinado, cada uno de una hora de duración, es decir, que la turbina empezará a realizar el ciclo cuando el depósito esté al mínimo y parará de turbinar cuando el depósito se encuentre en el máximo de su capacidad, y por consiguiente el agua será bombeada a las diferentes dependencias del Hotel. Para regular el comienzo y final del turbinado de forma automática, es necesario acoplar una válvula reguladora de nivel diferencial por flotador, situando la válvula principal antes del grupo turbina-generador. También se colocará una válvula de retención para evitar que los golpes de ariete se trasladen aguas arriba de la instalación hidráulica.

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