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Trabajo Fin de Grado en Ingeniería Eléctrica

Instalación solar térmica
by

Luis Blanco Cardenas

on 28 August 2013

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Transcript of Trabajo Fin de Grado en Ingeniería Eléctrica

Trabajo Fin de Grado
AcSol 2.5
Entrada de datos / Simulación
Objeto del Trabajo
Luis Francisco Blanco Cárdenas
1
2

Instalación Existente
Simulación 2
Inclinación captadores 60º o 45º
Simulación 1
Nueva ubicación del campo solar
Simulación 3 y 4
Aumento
campo captadores
3/4
Original
Optimización
Instalación
Instalación solar térmica
Existente
ACS
Instalación solar térmica
a estudio
ACS+Calefacción
Datos de partida
- Proyecto instalación ACS (memoria + planos)
- Presupuesto
- Datos meteorológicos Albacete
(estación meteorológica de
"Los llanos")

Instalación
Solar térmica
Sistema de captación
Sistema de acumulación
Circuito hidráulico
Sistema de intercambio
Sistema de regulación y control
Edificio
Gimnasio propiedad Facultad de Eduación de la Universidad de Castilla-La Mancha
Radiación
solar
Energía
térmica
Almacenamiento
Agua caliente
Movimiento Fluido
Intercambio Energía
Energía Captada
Circuito primario
*Datos Estación meteorológica "Los LLanos" (Albacete)
Sistema de Calefacción
Variables:
Ubicación campo solar
Separación entre filas
Inclinación captadores
Aumento campo solar
Transmitancias cerramientos:
Descripción
Introducción
Procedimiento
Trabajo Fin de Grado: Aplicaciones de sistemas solares térmicos para obtención de A.C.S. y calefacción en pabellón deportivo [01EL1254/13II]

Alumno: Luis Francisco Blanco Cárdenas
Tutor: Juan Francisco Belmonte Toledo

Conclusiones
Grado en Ingeniería Eléctrica
Escuela de Ingenieros Industriales de Albacete
Nueva separación de filas
Resultados
Resultados
Aprovechamiento
Energía
Pérdidas
Radiación
*60º no cumple con CTE (simulación 2 No válida)
Problema: Inclinación 60º aumento distancia filas, limitación del espacio.
Conclusión
Nueva ubicación y separación, minimizan un 16% las perdidas por radiación.
Aumento
Diámetro tuberías
Vol. Acumulación
Suelo Radiante
Resultados
Pérdidas Radiación
Cálculos previos
Tratamiento de sombras
Circuito hidráulico
Demandas
Orientación óptima
SUR
Distancia filas CTE
Según inclinación:
60º ------------ d = 5,31m.
45º ------------ d = 4,93 m.
Definición Horizonte
Ángulo respecto a obstáculos
Fluido de Trabajo
Tuberías
Acumulación e intercambio
Volumen Acumulación
Intercambio
ACS
Calefacción
Transmitancias huecos:
Sistema de Apoyo
Caldera
Gas Natural
Circuito Secundario
ACS
Circuito Secundario
Calefacción
Prioridad Suministro
ACS
Calefacción
o
Fluido
50% Agua, 50% Propilenglicol
Temperatura mínima histórica de Albacete: -23ºC
Diámetro mínimo:

Q=v•A con A=π•d^2/4
Aislamiento tuberías
Amortización
Conclusiones
finales
Aumento del ahorro anual
en 1109,76€
Precio reforma: 10.065,35€
Amortizado en 9,07 años
Instalación
rentable
Amortizada
5-10 años
*Tabla flujos de calor en la instalación (Informe AcSol)
Ahorro simulación 3
Ahorro simulación 1
Ahorro final
Ahorro
Instalación existente
Coste anual
[sin instalación solar]
Ahorro energético
26.263,16€
2.308,51 €
8,79%(+4,23%)
Demanda total:
175.087,73 kWh/año
gas natural 0,15€/kWh
1198,75€
4,56%
1.866,14€
7,11%(+2,55%)
2.132,85€
8,12%(+3,56%)
Donde:
Q: caudal (m^3/s)
v: velocidad del fluido (1-1,5 m/s)
d: diámetro (m)

Tablas aislamiento (RITE)
donde:
V es el volumen de acumulación ACS+Calefacción (litros)
A es el área total de captación (m^2)
Según HE-4 del DB HE del CTE

50< V/A<180
Interacumulador
de Serpentín
ACS
Intercambiador
exterior de placas
Calefacción
Conclusión
14 captadores aportan 24,54% mas de energía cedida por la instalación solar
Conclusión
Inclinación final 45º
Ahorro anual de 8,79%
Instalación rentable: amortizada <10 años
Inversión inicial
Aumento coste de mantenimiento
Desaprovechamiento del potencial de producción (Mayo-Octubre)
Esquema instalación
Cubierta
Planta primera
Planta baja
Simulación sombras 3D
Lumion 3D
Google SketchUp
Trabajo Fin de Grado: Aplicaciones de sistemas solares térmicos para obtención de A.C.S. y calefacción en pabellón deportivo [01EL1254/13II]

Alumno: Luis Francisco Blanco Cárdenas
Tutor: Juan Francisco Belmonte Toledo

Grado en Ingeniería Eléctrica
Escuela de Ingenieros Industriales de Albacete
Turno de ruegos y preguntas
[nueva ubicación y separación de filas]
[aumento campo de captadores (12)]
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