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Calentador de agua solar para un hotel de 64 plazas



Proyecto Energía Solar Térmica

Prohibida su reproducción total o parcial

1. Memoria

1.1 Reseña Empleo de Energía Solar Térmica

El empleo de Energía Solar Térmica consiste en el aprovechamiento de la energía que entrega el sol colectada mediante paneles especialmente diseñados, en este caso para calentar agua, con el resultado de un importante ahorro en el gasto de energías no renovables y la consiguiente disminución en los niveles de contaminación del medio ambiente.

1.2 Objeto

Dotar a un hotel de 3 estrellas con lavandería, cafetería y restaurante de un Sistema Solar Térmico para la provisión de A.Q.S. a 60º C.

1.3 Datos del cliente

Domicilio :

Concello : Casamata, lugar A Tixola

Provincia : Pontevedra

1.4 Memoria Técnica

1.4.1 Descripción del Hotel

.-Catalogación de 3* con capacidad para 64 plazas.

.-Consta de 4 plantas de 400 m² cada una y sótano de 250 m².

a.-Planta a la calle:

Hall de Recepción.

Recepción.

Habitación del recepcionista (1 p)

Hall de Entrada y Sala de Lectura.

Sala de Reuniones

Sala de Juntas

Cafetería capacidad 80 personas

Restaurante capacidad 60 cubiertos

b.-Primera Planta

4 Habitaciones con cama de matrimonio (8 p)

4 Habitaciones con dos camas (8 p)

5 Habitaciones con una cama (5 p)

Total planta primera 21 huéspedes

c.-Segunda Planta

Idem Primera Planta

Total planta segunda 21 huéspedes

d.-Tercera Planta

Idem

Total planta tercera 21 huéspedes

e.-Cuarta Planta

Idem

Total planta cuarta 21 huéspedes

f.-Sótano

Lavandería capacidad 128 kilos

Aparcamiento

Capacidad máxima 64 huéspedes


1.4.2 Descripción del entorno del edificio

El hotel está construido en zona urbana en el centro de la ciudad con edificado en todo su alrededor a excepción de el lateral situado hacia el sudeste lindante con una finca catalogada no apta para edificar, propiedad del hotel.

Las mediciones de la radiación realizadas sobre esta cara del edificio dan como resultado que sobre ella no se proyecta ninguna sombra en ninguna época del año.

1.4.3 Características de la construcción del edificio

Estructura de hormigón con paredes de ladrillo hueco dobles con relleno de Poliespan en su interior, antiguedad del edificio 28 años.

1.4.4 Capacidad de carga del edificio

Ver memoria adjunta de la obra civil.

1.4.4.1 Carga de las placas colectoras y Acumuladores

Se adjunta proyecto con aprobación de Arquitecto colegiado.

1.4.4.2 Influencia del viento sobre las placas

Dado que las placas colectoras se instalan sobre la pared lateral vertical y por encontrarse todo el perímetro del hotel rodeado de edificación la acción del viento sobre ella no es una variables crítica, según la consultoría contratada.

Se adjunta proyecto con aprobación de Arquitecto colegiado.

1.4.5 Calculo de la demanda de A.C.S.

1.4.5.1 Ocupación Mensual Promedio de Hotel

Los registros del hotel permiten calcular una ocupación media mensual durante los diez últimos años indicada en la tabla siguiente:

Histórico de la ocupación mensual del hotel

1.4.5.2 Tabla de  Referencia de la Demanda de agua caliente a 60º C

La tabla siguiente se utilizó para determinar los litros de A.Q.S.

 

Tabla de referencia ACS a 60ºC

1.4.5.3 Litros de agua por día

La lavandería atiende exclusivamente el lavado de la ropa de cama de los huéspedes del hotel, se adopta como criterio la carga de 2 kgr de ropa por cama ocupada y por día.

Para el caso de la lavandería se aproximó el resultado para adoptar números redondos en el cálculo.

La tabla siguiente muestra en la primera fila los meses del año, las siguientes tres filas son los litros de agua por día de cada lugar del hotel y la última fila es el total de litros de agua por día de acuerdo a la ocupación estimada para ese mes.

 

Cantidad de ACS de acuerdo a la ocupación
1.4.6.1 Placas Colectoras Solares

Cantidad resultante:

De acuerdo a los cálculos resultan 80 C.P.P.

1.4.6.2 Criterio de diseño:

La temperatura máxima con 80 placas y para una inclinación de 75º, resulta en 70 º C durante el mes de agosto, por lo que el calculo admite llevar el número de placas a 84 para aumentar el aporte de energía renovable, teniendo en cuenta que en este tipo de negocio, el segundo monto más importante en los costos de explotación es la energía.

Con 84 placas la temperatura máxima alcanzada por el sistema durante los meses de junio, Julio y agosto, no sobrepasa los 73º C y la temperatura mínima en el mes de enero es de 29ºC.

1.4.6.3 Sitio de instalación de los colectores Solares

La pared lateral del edificio del hotel donde se instalaran los colectores solares cuenta con una superficie total de 500 m² (20 m alto por 25 metros largo) y la superficie que ocupan los colectores es de 176 m² , la diferencia es una superficie de 324 m² para disponer como separación entre colectores y para las tareas de limpieza y mantenimiento de los colectores.

El ancho de las placas colectoras es de 1,1 metros, y estarán situadas según una distribución de 12 columnas por 7 filas, con una separación de 0,77 m.

El conjunto de placas esta situado a un altura de 6 metros del nivel del suelo, buscando evitar la proyección de sombras desde la finca colindante que actualmente es un jardín con vegetación de baja altura.

1.4.6.4 Acumuladores

Se opta por la instalación de tres acumuladores de: 1000, litros, 2000 litros y 3000 litros.

1.4.6.5 Vasos de expansión

El volumen del vaso de expansión calculado es de 154,4 litros.

Se instalan 7 vasos de expansión de 25 litros cada uno, distribuidos en uno por cada doce placas colectoras, total 175 litros.

1.4.6.6 Sistema de regulación y control

El control de entrada o salida del sistema de aporte de energía externo se realiza mediante un termostato que controla la temperatura del agua en cada acumulador.

El termostato diferencial de cada conjunto cuenta con dos sondas, una colocada a la entrada de agua fría de cada uno de los acumuladores y otra en la salida de agua caliente de cada grupo de seis placas colectoras.

1.4.6.7 Tuberías

Se instala una entrada de llenado manual que permita rellenar el circuito para compensar pérdidas o cambiar completamente el fluido caloportador.

Cada grupo de 6 placas colectoras contará con purgador que permita la purga de aire automática del circuito.

1.4.6.8 Aislamiento

Todos los componentes de la instalación contarán con aislamiento térmico exterior.

Estos son: tuberías, acumuladores, llaves de paso, válvulas, etc y en general todo elemento que pueda producir pérdidas de calor y por lo tanto disminuir el rendimiento del Sistema de A.C.S.

El aislamiento térmico estará protegido en su parte exterior por una capa que prevenga el deterioro por acción de los agentes atmosféricos o por golpes, en los sitios donde los elementos se encuentren expuestos.

1.4.6.9 Fluido Caloportador

La temperatura mínima histórica para el sitio de instalación es de -4ºC

Se adopta una mezcla de glicol al 25 % para evitar congelamiento hasta los -12ºC.

1.4.6.10 Inclinación de las placas colectoras

1.4.6.10.1 Se adopta una inclinación de 75º

 

Tabla de inclinación de los paneles

1.4.6.10.2

La estructura de soporte de los C.P.P se diseña de manera que admite la variación de la inclinación entre 77º y 59º.Las tuberías de entrada y salida de agua de los C.P.P es flexible dentro del rango de variación de la inclinación

1.4.6.11 Relación entre temperaturas máximas, mínimas y litros A.C.S

La siguiente es una tabla que detalla las temperaturas máximas y mínimas del A.C.S en relación con los litros de agua de demanda en los tres meses de más calor y más frío.

Tabla de temperaturas

 

 

Temperaturas mínimas

1.4.7 Evaluación técnica y económica

El Sistema Solar Térmico diseñado aporta un promedio de 83 % de la demanda de energía para A.C.S: del Hotel.

Este porcentaje es alto con respecto a la media de 60 %, debido a la necesidad de economizar lo máximo posible planteada como base del diseño a solicitud del propietario del negocio.

2.- Cálculos

2.1 Litros de A.C.S del Hotel

Se calcula el valor medio de los litros por día

Formula

Litros_mes = Dias_mes . Ocupacion_mes . Litros_Hotel_3_estrellas, según tabla 1.4.5.2

2.2 Calculo de la Energía

2.2.1 Calculo de la energía media para A.C.S. para las habitaciones

Para una mezcla en agua de Glicol al 25%

Ce (agua) = 1 cal/g ºC

Ce (glicol = 0,69 cal/g ºC

Qmes(equivalente) = Qmes(agua) + Qmes(glicol)

Tabla Agua Glicol

 

Calculo de la Energía por Dìa

Qtotal = Qe(agua) + Q e(glicol + ……. + Qdic(agua) + Qdic(glicol)

Qtotal = 36.467.952 Kcal/año

Qmedia_dia = 36.467.952 / 365 = 99912 Kcal/dia

Qmedia_dia = 115,90 Kw/dia

2.2.2 Cálculo de A.C.S. para la Cafetería

Para una mezcla en agua de Glicol al 25%

Qmedio = Qmedio(agua) + Qmedio(glicol) = 5724 + 1317 = 7041 Kcal/ dia

Qmedio = 7041 Kcal/dia . 0,00116 = 8,17 Kw/dia

2.2.3 Calculo de A.C.S. para el Restaurante

Para una mezcla en agua de Glicol al 25%

Ce (agua) = 1 cal/g ºC

Ce (glicol = 0,69 cal/g ºC

Qmes(equivalente) = Qmes(agua) + Qmes(glicol)

Qmedio = Qmedio(agua) + Qmedio(glicol) = 21465 + 4937 = 26402 Kcal/ dia

Qmedio = 26402 Kcal/dia . 0,00116 = 30,62 Kw/dia

2.2.4 Calculo del A.C.S para la Lavandería

Se calcula el valor medio de los litros por día

Formula

Litros_mes = Dias_mes . Ocupacion_mes . kgr_ropa . litros_kilo , según tabla 1.4

Para una mezcla en agua de Glicol al 25%

Ce (agua) = 1 cal/g ºC

Ce (glicol = 0,69 cal/g ºC

Qmes(equivalente) = Qmes(agua) + Qmes(glicol)

 

Tabla Agua Glicol Lavandería

Qtotal = Qenero(agua) + Qenero(glicol) + ……. + Qdic(agua) + Qdic(glicol)

Qtotal = 3.661.035 Kcal_año

Qmedia_dia = 3.661.035 / 365 = 10.031 Kcal/dia

Qmedia_dia = 10.031 Kcal . 0,00116 = 11,64 Kw

Qmedia_dia = 11,64 Kw/dia

2.2.5 Cálculo de la energía media total por día

La energía necesaria para calentar el agua de la red hasta 60ºC y en la cantidad de litros indicada en la tabla 1.4.5.3 es:

Qtotal = Qmedia_habitac + Qmedia_cafetería + Qmedia_restaur + Qmedia_lav

Qtotal = 115,90 Kw/día + 8,17 Kw/día + 30,62 Kw/día + 11,64 Kw/día

Qtotal = 166,33 Kw/día

2.3 Calculo de la Radiación en Pontevedra

Latitud 43º, inclinación 75º

 

Tabla irradiación inclinación

 

Imedia = (Iener+Ifebrer …….. +Inov+Idic) / 12

Imedia = 3,3 Kw/m²dia

2.3.1 Características del C.P.P

La placa colectora elegida tiene

Coef_óptico = 0,76

Coef_térmico = 2,9 W/m² ºC

Superficie útil = 2,2 m²

Fluido : Agua + glicol

Volumen del serpentín : 1,8 litros

Caudal recomendado : mínimo 65 litros/hora, máximo 130 litros/hora o minimo 1 litro/minuto a 2,2 litros/minuto.

Temperatura máxima soportada : 120ºC

Presión de operación : 7 bar

Presión máxima admitida : 10 bar

Diámetro conexiones : tubo 22 mm

Diámetro tubos internos : 10 mm

Máximo número de paneles en paralelo : 6

Peso : 44 kgr (lleno)

2.4 Cálculo de la radiación útil

Iútil = Imedia . Kmedia_0º . µmedio

2.4.1 Cálculo del rendimiento medio

µmes = Cçop – K1{(60ºC – tamb_mes)}. horas_sol_mes/ Rad_mes. 1000

 

Rendimiento

 

µmedio = (µener+µfebrer+ ……… +µnov+µdic) / 12

µmedio = 0,28

Kmedio_75º = (Kener+Kfebre+ …….. +Knov+Kdic) / 12

Kmedio_75º = 1,03

Iútil = Imedia . Kmedio . µmedio

Iútil = 3,3 . 1,03 . 0,28

Iútil = 0,95 Kw/m² día

2.5 Cálculo de la superficie colectora

Se calcula la superficie colectora total, de acuerdo al C.P.P elegido, necesaria para llevar el volumen total de consumo de agua caliente desde la temperatura media que tiene el agua fría de la red del edificio, hasta 60ªC.

Sup_colectora = Qtotal_día / Iútil_día

Sup_colectora = (166,33 Kw/día) / (1,23 Kw/m²día)

Sup_colectora = 175 m²

Se necesitan 175 m² de superficie colectora de panel del tipo seleccionado en 2.3.1

2.6 Cálculo del número de C.P.P

Como cada panel tiene una superficie de 2,2 m² de colector

NºC.P.P = 175 m² / 2,2 m² = 79,58 ⇉ 80 C.P.P

2.7 Cálculo de la temperatura máxima

La temperatura máxima del agua caliente será alcanzada durante los meses de mayor radiación del verano.

Es Ijunio = 5,66 Kw/m²día tamb_junio = 20ºC tagua_fria_junio = 15ºC

Ijulio = 6,11 Kw/m²día tamb_julio = 22ºC tagua_fria_julio = 16ºC

Iago = 5,25 Kw/m²día tamb_agost = 23ºC tagua_fria_agos = 15ºC

Horas_sol_junio = 15,2 Horas_sol_julio = 15 Horas_sol_agosto = 13,9

K_75º_junio = 0,57 K_75º_julio = 0,62 K_75º_agosto = 0,78

La radiación para la inclinación de 75º en verano es:

Ijunio_75º = 5,66 . 0,57 = 3,23 Kw/m²dia

Ijulio_75º = 6,11 . 0,62 = 3,79 Kw/m²dia

Iagosto_75º= 5,25 . 0,78 = 4,1 Kw/m²dia

2.7.1 Rendimiento durante los meses de verano

µjunio = 0,76 – 2,9 {(60ºC-20ºC).15,2}/3,23 . 1000 = 0,21

µjulio = 0,76 – 2,9 {(60ºC-22ºC).15 } / 3,79 . 1000 = 0,32

µagos = 0,76 – 2,9 {(60ºC-23ºC). 13,9}/4,1 . 1000 = 0,39

2.7.2 Radiación útil durante los meses de verano

Iutil_junio = Ijunio_75º . µjunio = 3,23 Kw/m²día . 0,21 = 0,68 Kw/m²día

Iutil_julio = Ijulio_75º . µjulio = 3,79 Kw/m²día . 0,32 = 1,21 Kw/m²dia

Iutil_agos = Iagos._75º µagos = 4.1 Kw/m²día . 0,39 = 1,6 Kw/m²día

2.7.3 Cálculo de la energía máxima colectada

Con 80 C.P.P

El fluido caloportador es agua con glicol al 25 % por lo que la cantidad de energía producida por las placas:

si Calor Específico del agua es ⇉ Ce(agua) = 1 cal/g ºC

si calor específico del glicol es ⇉ Ce(glicol) = 0,69 cal/g ºC

Fórmula :

Qmax_mes(agua) = Iutil_mes . NºC.P.P . Sup_cada_c.p.p .

Iutil_junio = 0,68 Kw/m²dia = 586,20 Kcal/m²dia

Iutil_julio = 1,21 Kw/m²dia = 1043,1 Kcal/m²dia

Iutil_agosto = 1,6 Kw/m²dia = 1379,31 Kcal/m²dia

Qmax_junio = 0,68 Kw/m²dia .80.2,2 m² = 119,68 Kw/dia = 103.172,41 Kcal/dia

Qmax_julio = 1,21 Kw/m²dia . 80 . 2,2 m² = 212,96 Kw/dia = 183.586 Kcal/día

Qmax_agos = 1,6 Kw/m²día . 80 . 2,2 m² = 281,6 Kw/día = 242.758 Kcal/día

Temperatura máxima alcanzada

Teniendo en cuenta que la demanda de A.C.S total para estos tres meses es de 4670 litros, y el fluido caloportador es agua con glicol al 25 %, es :

Formula

tmax = Qmes / {4760.(3/4 . Ce_agua + ¼ Ce_glicol)} + tagua_fria_mes

tmax_junio = 103.172,41 / {4760. (¾ Ce_agua + ¼ Ce_glicol)} + 15ºC

tmax_junio = 103.172,41 / 4760.0,92 + 15ºC = 103.172,41 / 4379 + 15ºC

tmax_junio = 23,56ºC + 15ºC = 39 ºC

tmax_julio = 183.586 / 4760 . 0,92 + 16ºC

tmax_julio = 41,92 ºC + 16ºC = 58ºC

tmax_agosto = 242.758 / 4760 . 0,92 + 15ºC

tmax_agosto = 55ºC + 15ºC = 70ºC

Con 84 C.P.P

Qmax_mes = Iutil_mes . NºC.P.P . Sup_cada_c.p.p

Qmax_junio = 0,68 Kw/m²dia . 84 . 2,2 m² = 125,66 Kw/dia = 108.331 Kcal/día

Qmax_julio = 1,21 Kw/m²dia . 84 . 2,2 m² = 223,60 Kw/dia = 192.765 Kcal/día

Qmax_agos = 1,6 Kw/m²día . 84 . 2,2 m² = 295,68 Kw/día = 254.896 Kcal/día

Temperatura máxima

Teniendo en cuenta que la demanda de A.Q.S para estos meses es de 4670 litros, respectivamente es :

Formula

tmax = Qmes / {4760.(3/4 . Ce_agua + ¼ Ce_glicol)} + tagua_fria_mes

tmax_junio = 108.331 / {4760. (¾ Ce_agua + ¼ Ce_glicol)} + 15ºC

tmax_junio = 108.331 / 4760.0,92 + 15ºC = 103.172,41 / 4379 + 15ºC

tmax_junio = 24,74ºC + 15ºC = 40 ºC

tmax_julio = 192.765 / 4760 . 0,92 + 16ºC

tmax_julio = 44 ºC + 16ºC = 60ºC

tmax_agosto = 254.896 / 4760 . 0,92 + 15ºC

tmax_agosto = 58ºC + 15ºC = 73ºC

2.8 Cálculo de la temperatura mínima

La temperatura mínima durante los meses de menor radiación en invierno es :

Es Idicie = 1,53 Kw/m²día tamb_dicie = 12ºC tagua_fria_dicie = 8ºC

Iener = 1,53 Kw/m²día tamb_ene = 11ºC tagua_fria_ene = 8ºC

Ifebre = 2,28 Kw/m²día tamb_febre = 12ºC tagua_fria_febr = 9ºC

Horas_sol_dic = 9,1 Horas_sol_ener = 9,4 Horas_sol_febre = 10,6

K_75º_diciem = 1,53 K_75º_enero = 1,37 K_75º_febrero = 1,19

La radiación para la inclinación de 75º en invierno es:

Idiciem_75º = 1,53 . 1,53 = 2,34 Kw/m²dia

Ienero_75º = 1,53 . 1,37 = 2,1 Kw/m²dia

Ifebrero_75º= 2,28 . 1,19 = 2,71 Kw/m²dia

2.8.1 Rendimiento durante los meses de invierno

µdici = 0,76 – 2,9 {(60ºC-12ºC).9,1}/2,34 . 1000 = 0,22

µener = 0,76 – 2,9 {(60ºC-11ºC).9,4 } / 2,1 . 1000 = 0,13

µfebr = 0,76 – 2,9 {(60ºC-12ºC). 10,6}/2,71 . 1000 = 0,22

2.8.2 Radiación útil durante los meses de invierno

Iutil_dicie = Idicie . µdiciem = 2,34 Kw/m²día . 0,22 = 0,52 Kw/m²día

Iutil_enero = Ienero . µenero = 2,1 Kw/m²día . 0,13 = 0,28 Kw/m²dia

Iutil_febre = Ifebre. µfebre = 2,71 Kw/m²día . 0,22 = 0,60 Kw/m²día

2.8.3 Cálculo de la energía mínima colectada

Con 80 C.P.P

Qmin_mes = Iutil_mes . NºC.P.P . Sup_cada_c.p.p

Qmin_diciem = 0,52 Kw/m²dia . 80 . 2,2 m² = 91,52 Kw/dia = 78.896 Kcal/día

Qmin_enero = 0,28 Kw/m²dia . 80 . 2,2 m² = 49,28 Kw/dia = 42.482 Kcal/día

Qmin_febre = 0,60 Kw/m²día . 62 . 2,2 m² = 105,6 Kw/día = 91.034 Kcal/día

Temperatura mínima

Teniendo en cuenta que la demanda de A.Q.S para estos tres meses es 2530 litros, 1555 litros y 1555 litros respectivamente, es :

Formula

tmin = Qmes / {Litros_mes.(3/4 . Ce_agua + ¼ Ce_glicol)} + tagua_fria_mes

tmin_dicie = 78.896 / {2530. (¾ Ce_agua + ¼ Ce_glicol)} + 8ºC

tmin_dicie = 78.896 / 2530.0,92 +8ºC = 78.896 / 2328 + 8ºC

tmin_dicie = 34ºC + 8ºC = 42 ºC

tmin_enero = 42.482 / 1555 . 0,92 + 8ºC

tmin_enero = 30 ºC + 8ºC = 46ºC

tmin_febrer = 91.034 / 1555 . 0,92 + 9ºC

tmin_febrer = 64ºC + 9ºC = 73ºC

Con 84 C.P.P

Qmin_mes = Iutil_mes . NºC.P.P . Sup_cada_c.p.p

Qmin_diciem = 0,52 Kw/m²dia . 84 . 2,2 m² = 96,09 Kw/dia = 82.841 Kcal/día

Qmin_enero = 0,28 Kw/m²dia . 84 . 2,2 m² = 51,74 Kw/dia = 44.603 Kcal/día

Qmin_febre = 0,60 Kw/m²día . 84 . 2,2 m² = 110,88 Kw/día = 95.586 Kcal/día

Temperatura mínima

Teniendo en cuenta que la demanda de A.Q.S para estos tres meses es 2530 litros, 1555 litros y 1555 litros respectivamente, es :

Formula

tmin = Qmes / {Litros_mes.(3/4 . Ce_agua + ¼ Ce_glicol)} + tagua_fria_mes

tmin_dicie = 82.841 / {2530. (¾ Ce_agua + ¼ Ce_glicol)} + 8ºC

tmin_dicie = 82.841 / 2530.0,92 +8ºC = 82.841 / 2328 + 8ºC

tmin_dicie = 36ºC + 8ºC = 44 ºC

tmin_enero = 44.603 / 1555 . 0,92 + 8ºC

tmin_enero = 31 ºC + 8ºC = 39ºC

tmin_febrer = 95.586 / 1555 . 0,92 + 9ºC

tmin_febrer = 67ºC + 9ºC = 76ºC

2.9 Vasos de expansión

Fórmula

V = VT . (0,2 + 0,01 . h)

V : Volumen del vaso de expansión

Vt : Volumen total de la instalación circuito primario

h : Altura medida entre el lugar del purgador y la entrada del vaso de expansión

2.9.1 Diseño del circuito de tuberías

Fórmula D = j . C⅓

D : diámetro de la tubería

j : constante = 2,2 para tubería metalica

C : caudal en m³/hora

Cespecifico_agua_glicol = (3+0,69) / 4 = 0,92

C = Caudal recomendado por placa/Cespecífico del liquido circulante . Nº Placas

C = 2,16 l/minuto / 0,92 . 84 paneles = 197 l/minuto = 11820 l/hora

C = 11,8 m³/hora

D = 2,2 .11,8⅓ = 2,2 . 2,27 = 4,99 cm = 50 mm

2.9.2 Cálculo del Vaso de Expansión

V = VT (0,2 + 0,01 . h )

Vtuberías para 120 metros de tubería de 50 mm de diçametro

Vtub = π . r² . 120 m = 3,14 . 625 mm² . 120000 mm = 235.500.000 mm³

Vtub = 235 Litros

Volumen c/serpentin de Placa = 1,8 litros

Vser_placas = 1,8 . 84 = 151,2 litros

VT = Vtub + Vser_placas = 235 + 151 = 386 litros

V = 386 litros (0,2 + 0,01 . 20) = 154,4 litros

Se instalan 7 vasos de expansión de 25 litros cada uno.

2.10 Comprobación de la estabilidad y el rendimiento del Sistema Solar Térmico

Para llevar los 6000 litros de agua de los tres acumuladores de 16ºC a 60ºC

es :

Q = 6000 litros .(60ºC – 16ºC) = 264.000 Kcal = 306,24 Kw

Durante el mes de Julio en Pontevedra la radiación es 22 MJ en las 15,1 horas de sol, por lo tanto 22 Mj = 6,11 Kw/m² y la temperatura del agua fria es 16ºC de media

6,11 / 15,1 = 0,41 Kw/m²Hora

Para 84 C.P.P a 2,2 m² ⇉ 84 . 2,2 m² . 0,41 Kw/m²Hora = 75,76 Kw/Hora

Para calentar 306,24 tarda ⇉ 306,24 Kw / 75,76 Kw/Hora = 4,04 horas

Como es 5 > 4,04 el diseño debe contar con medios para controlar el sobrecalentamiento en verano, pero como contrapartida tendrá rápida recuperación en invierno que es lo que se busca.

Pero como la inclinación de 75ºC reduce la generación de 0,41 Kw/m²Hora al 62 %, porque Kjulio_75º = 0,62

En esta caso como es 0,41 . 0,62 = 0,26

Para 84 C.P.P a 2,2 m² ⇉ 84 . 2,2 . 0,26 = 48,04 Kw/Hora

Para calentar 306,24 tarda ⇉ 306,24 Kw / 48,04 Kw/Hora = 6,37 horas

Como es 5 < 6,37 < 9 el sistema es estable en verano y calentará en forma adecuada en invierno.

2.11 Comparación económica

Se calcula a continuación la energía necesaria por día para calentar toda la demanda A.C.S. a 60ºC

Energía necesaria diaria para A.C.S. en Habitaciones

Se reproduce la tabla de la sección 2.2.1 de la que se utiliza la columna Qmes(Kcal

 

Tabla Agua Glicol habitaciones

 

De la columna Qmes (Kcal) se calcula la energía necesaria por día para calentar el agua correspondiente a el A.C.S. de las habitaciones como : {Qmes(agua) + Qmes(glicol)} /Días_mes

Por ejemplo para el mes de enero es : (864.448 + 198.811) / 31

Qenero = 34.298,67 Kcal/día = 39,79 Kw/día

Qfebrero = (765.765 + 176.126) / 28

Qfebrero = 33.638 Kcal/día = 39,02 Kw/dia

Qmarzo = (4.010.160 + 922.337) / 31

Qmarzo = 159.112 Kcal = 184,57 Kw/día

Qabril = (3722400 + 856152) / 30

Qabril = 152.618,40 Kcal/dia = 177,03 Kw/dia

Qmayo = (1882320 + 432934) / 31

Qmayo = 74,685,61 Kcal/dia = 86,63 Kw/dia

Qjunio = (3564000 + 819.720) / 30

Qjunio = 146124 Kcal/dia = 169,50 Kw/dia

Qjulio = (3600960 + 828221) / 31

Qjulio = 142876 Kcal/dia = 165,73 Kw/dia

Qagosto = (3682800 + 847044) / 31

Qagosto = 146124 = 169,50 Kw/dia

Qseptiem = (1309298 + 301118) / 30

Qseptiem = 53680,53 Kcal/dia = 62,27 Kw/dia

Qoctub = (3846480 + 884691) / 31

Qoctubr = 152618,41 Kcal/dia = 177,03

Qnovie = (1758512 + 404435) / 30

Contraseña:

Qnovie = 72098,23 Kcal/dia = 83,63 Kw/dia

Qdiciem = (1928368 + 443513) / 31

Qdiciem = 76512,29 Kcal/dia = 88,75 Kw/dia

Energía necesaria diaria para A.C.S. Lavandería

Se reproduce la tabla de la sección 2.2.4

de la que se utiliza la columna Qmes(Kcal)

 

Tabla Agua Glicol Lavandería

 

De la columna Qmes (Kcal) se calcula la energía necesaria por día para calentar el agua correspondiente a el A.C.S. para lavandería como : {Qmes(agua) + Qmes(glicol)} /Días_mes

Por ejemplo para el mes de enero es : (94328 + 21672) / 31

Qenero = 3741,93 Kcal/día = 4,34 Kw/día

Qfebrero = (83538 + 19214) / 28

Qfebrero = 3669,71 Kcal/día = 4,26 Kw/dia

Qmarzo = (437472 + 100619) / 31

Qmarzo = 17357,74 Kcal = 20,13 Kw/día

Qabril = (406080 + 93398) / 30

Qabril = 16649,26 Kcal/dia = 19,31 Kw/dia

Qmayo = (205344 + 47229) / 31

Qmayo = 8147,51 Kcal/dia = 9,45 Kw/dia

Qjunio = (388800 + 89424) / 30

Qjunio = 15940,8 Kcal/dia = 18,49 Kw/dia

Qjulio = (392832 + 90351) / 31

Qjulio = 15586,54 Kcal/dia = 18,08 Kw/dia

Qagosto = (401760 + 8570) / 31

Qagosto = 13236,45 = 15,35 Kw/dia

Qsetiem = (142830 + 32851) / 30

Qsetem = 5856 Kcal/dia = 6,79 Kw/dia

Qoctub = (419616 + 96512) / 31

Qoctubr = 16649,29 Kcal/dia = 19,31 Kw/dia

Qnovie = (191835 + 44122) / 30

Qnovie = 7865,23 Kcal/dia = 9,12 Kw/dia

Qdiciem = (210392 + 48366) / 31

Qdiciem = 8347,03 Kcal/dia = 9,68 Kw/dia

Energía necesaria diaria para A.C.S. Restaurante y Cafetería

Restaurante

Qmedio = 26402 Kcal/dia = 30,62 Kw/dia

Cafetería

Qmedio = 7041 Kcal/dia = 8,17 Kw/dia

Energía media diaria total según el mes del año, necesaria para calentar toda el A.C.S.

La tabla siguiente indica la cantidad de energía diaria necesaria para calentar el total de A.C.S que necesita el hotel.

 

Tabla energía solar media colectada mes

 

Energía media diaria total colectada por el sistema solar térmico según el mes

Para cada mes del año es :

Qmes = Imedia . K_75º. µmes . NºCPP. Sup_util_cpp

 

Tabla diferencia

Porcentaje de ahorro de Energía No renovable por mes

PorcentajeAhorroMes

Fin de lo publicado

Autor: Julio A Miranda

Fuentes

Propias

Colaborador principal: Ezequiel Solar
Todos los derechos reservados laWEER

 

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