UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU DE MADRID PROYECTO FIN DE MSTER MSTER DE ENERGAS RENOVABLES INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS 29 de agosto de 2011TUTOR: ALUMNA: DNI: NOTA:10 UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU DE MADRID PROYECTO FIN DE MSTER INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS NDICE DE DOCUMENTACIN I. MEMORIA II. ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD III. MANUAL DE USO Y MANTENIMIENTO IV.PLANOS V. PRESUPUESTO 1 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS MEMORIA 2 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER I.MEMORIA NDICE 1.OBJETO DEL PROYECTO ......................................................................... 5 2.SITUACIN Y EMPLAZAMIENTO .............................................................. 6 3.DESCRIPCIN DEL EDIFICIO ................................................................... 7 4.DESCRIPCIN DE LA INSTALACIN ........................................................ 9 4.1. Principios bsicos .................................................................................... 9 4.2. Subconjunto de captacin ...................................................................... 10 4.2.1. Funcionamiento del colector ............................................................ 10 4.2.2. Balance energtico. ......................................................................... 14 4.2.3. Formas de colocacin del campo de colectores .............................. 17 4.2.4. Montaje de colectores en serie y en paralelo ................................... 17 4.2.5. Inclinacin y orientacin del campo de colectores ........................... 19 4.3. Subconjunto de almacenamiento ........................................................... 21 4.3.1. Acumulador de ACS ........................................................................ 21 4.3.2. Estratificacin .................................................................................. 22 4.3.3. El aislamiento del acumulador ......................................................... 24 4.4. Subconjunto de energa de apoyo ......................................................... 24 4.5. Subconjunto de regulacin y control ...................................................... 25 5.EQUIPAMIENTO ....................................................................................... 27 5.1. Subconjunto de captacin ...................................................................... 27 5.1.1. El colector ........................................................................................ 27 5.1.2. El absorbedor .................................................................................. 28 5.1.3. La carcasa ....................................................................................... 30 5.2. Subconjunto de almacenamiento ........................................................... 33 5.2.1. Acumulador de ACS ........................................................................ 33 5.3. Subconjunto de termotransferencia ....................................................... 35 5.3.1. Intercambiador ................................................................................. 35 5.3.2. Fluido caloportador .......................................................................... 36 5.3.3. Conducciones .................................................................................. 37 5.3.4. Bombas de circulacin ..................................................................... 38 3 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 5.3.5. Vaso de expansin .......................................................................... 39 5.4. Subconjunto de regulacin y control ...................................................... 40 5.4.1. Regulacin diferencial ...................................................................... 40 5.4.2. Sistema elemental de control. .......................................................... 42 5.5. Aislamiento. ............................................................................................ 43 5.6. Estructura soporte .................................................................................. 45 5.7. Otros elementos ..................................................................................... 45 5.7.1. Purgador y desaireador ................................................................... 45 5.7.2. Manmetros ..................................................................................... 48 5.7.3. Termmetros y termostatos ............................................................. 48 5.7.4. Sondas de temperatura ................................................................... 50 5.7.5. Vlvulas de paso.............................................................................. 51 5.7.6. Vlvula de seguridad ....................................................................... 52 5.7.7. Vlvulas antirretorno ........................................................................ 54 5.7.8. Grifo de vaciado ............................................................................... 55 6.PROBLEMAS QUE PUEDE PRESENTAR LA INSTALACIN ................. 56 6.1. Corrosin ............................................................................................... 56 6.1.1. Lugares donde se produce la corrosin ........................................... 56 6.1.2. Como evitar la corrosin .................................................................. 58 6.2. Puesta en marcha de la instalacin ....................................................... 59 6.2.1. Operaciones de puesta en marcha de la instalacin ....................... 59 6.2.2. Pruebas de recepcin ...................................................................... 60 6.3. Mantenimiento de la instalacin ............................................................. 61 6.3.1. Mantenimiento y operaciones a realizar por el usuario .................... 62 6.3.2. Mantenimiento a realizar por personal especializado ...................... 63 6.4. Localizacin y reparacin de averas ..................................................... 66 7.ANEXO DE CLCULOS ............................................................................ 67 7.1. Clculo de la demanda .......................................................................... 67 7.2. Necesidad energtica ............................................................................ 69 7.3. Zona climtica ........................................................................................ 71 7.4. Cobertura solar mnima .......................................................................... 74 7.5. Prdidas por orientacin e inclinacin .................................................... 76 7.6. Prdidas por sombras ............................................................................ 78 4 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 7.7. Contribucin de la instalacin solar ........................................................ 83 7.7.1. Parmetro D1: .................................................................................. 85 7.7.2. Parmetro D2: .................................................................................. 87 7.9. Tabla resumen de energas ................................................................... 92 7.10. Histograma energtico mensual ........................................................... 93 7.11. Ahorro econmico ................................................................................ 94 7.12. Dimensionado del subconjunto de almacenamiento ............................ 95 7.13. Dimensionado del subconjunto de termotransferencia ........................ 95 7.13.1. Sistema de intercambio. ................................................................ 95 7.13.2. Fluido caloportador. ....................................................................... 96 7.13.3. Conducciones. ............................................................................... 98 7.13.4. Bombas de circulacin ................................................................. 103 7.13.5. Vaso de expansin ...................................................................... 104 7.13.6. Aislamientos ................................................................................ 106 8.CARACTERSTICAS TCNICAS DE LOS MATERIALES ...................... 107 8.1. Panel Saunier Duval SRV 2.3 .............................................................. 107 8.2. Acumulador Baxiroca AS 5000-IN ........................................................ 109 8.3. Intercambiador Indelcasa SB93H/50 .................................................... 111 8.4. Vaso de expansin de 200 litros Vasoflex ........................................... 114 9.CONCLUSIN ......................................................................................... 115 5 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 1.OBJETO DEL PROYECTO Elobjetodelproyectoeseldiseodeunainstalacinsolartrmicaa instalar en un edificio de ciento setenta y seis viviendas sito en Legans para el aprovechamientodelaradiacinsolarconelfindeobteneraguacaliente sanitaria (ACS).Conelpresenteproyectosepretendeponerenprcticalanormativade reciente aplicacin sobre ahorro de energa impuesta por el Cdigo Tcnico de la Edificacin (CTE) aprobado por el RD 314/2006. Esta normativa obliga a que losedificiosconstruidosapartirdel2007dispongandepanelessolares trmicos, y en aquellas modificaciones, reformas o rehabilitaciones de edificios existentes con una superficie til superior a 1000 m2 donde se renueve ms del 25% del total de sus cerramientos. 6 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 2.SITUACIN Y EMPLAZAMIENTO Sesituarlainstalacinenunedificiodenuevaconstruccinlocalizado enelmunicipiodeLegans,pertenecienteenlacomunidadautnomade Madrid. Acontinuacinsemuestraunavistadelaubicacindledificiode viviendas. 7 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 3.DESCRIPCIN DEL EDIFICIO El edificio estar compuesto por 176 viviendas, de las cuales: -NmerodeViviendasparapersonasdemovilidadreducidacon2 habitaciones: 5 -Nmero de Viviendas de 3 Dormitorios: 99 -Nmero de Viviendas de 2 Dormitorios: 72 Esdecir,entotal,setienen77viviendasde2dormitoriosy99viviendas de 3 dormitorios con lo que: ViviendasPersonas / ViviendaTotal Personas Viviendas 2 dormitorios 773 627 Viviendas 3 dormitorios 994 Sus coordenadas geogrficas son: latitud 40,343 y longitud -3,785 La orientacin e inclinacin de los captadores ser la siguiente: Latitud:40,343 Longitud-3,785 OrientacinSUR Inclinacin35 8 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Laorientacineinclinacindelsistemadecaptacin,ascomolas posibles sombras sobre el mismo, sern tales que las prdidas sean inferiores a los lmites especificados en la tabla 2.3 del punto 2 del Documento Bsico HE del CTE. Caso Orientacin e Inclinacin SombrasTotal General10%10%15% Superposicin20%15%30% Interaccin Arquitectnica40%20%50% 9 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 4.DESCRIPCIN DE LA INSTALACIN 4.1. PRINCIPIOS BSICOS Si bien se puede disear la instalacin con una gran variedad de variantes lo cierto es que actualmente, prcticamente la totalidad de ellos consisten en la combinacindeuncolectordeplacaplanajuntoaunacumulador,bien formando un conjunto o bien independientemente. Es importante tener presente que uno de nuestros objetivos esconseguir el mximo ahorro de energa convencional y, por lo tanto, de dinero. Y esto no esavecescompatiblecondeterminadosdiseosdesistemasenlosquese hace trabajar indebidamente al sistema, causando as un pobre rendimientoa la inversin realizada. Evidentementeloprimeroquedebemoshaceresproveeralsistemadel nmerosuficientedecolectoresparapodercaptarlaenerganecesaria, asimismodebemoselegiralainclinacinidneaparaaprovecharlamxima cantidaddeenergasolardisponibleencadames.Alavezqueserpreciso regularlacaptacindedichaenergaparaquerealmenteseconviertaen energatil.Serpuesnecesariomedirycompararpermanentementelos nivelesdetemperaturaenloscolectoresyenelalmacenamiento,ascomo disponerdelosmecanismosautomticosnecesariosparaqueenelcircuito primario se establezca o la circulacin del fluido, en funcin de si se produce o nounincrementodelaenergatilacumulada.Esporelloquesehace imprescindiblehablardelconceptoderegulacindiferencial.Tambin deberemosprestaratencinaconsumirprioritariamentelaenergasolar,as, elsistemadealmacenamientodebertrabajardemodoquefavorezcaeluso prioritario de la energa solar frente a la auxiliar y nunca al revs. En todo caso hay que asegurar la correcta conjuncin entre energa solar y convencional, es decir precalentar toda el agua que posteriormente sea consumida, y alcanzar la temperaturadeusoconlamnimacantidaddeenergaauxiliar.Ascomola conveniencia de evitar mezclar la energa solar con la auxiliar. 10 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 4.2. SUBCONJUNTO DE CAPTACIN Elsubconjuntodecaptacineselencargadodecaptarlaenergasolar incidente y transformarla en energa trmica, y est formado por los colectores, sus elementos de sujecin y dems accesorios. 4.2.1. Funcionamiento del colector Enuncolectordeplacaplana,laenergacalorficaseproducedela siguienteforma.UncuerpoexpuestoalsolrecibeunflujoenergticoEp,bajo cuyo efecto se calienta, a su vez se producen prdidas trmicas, por radiacin, conveccinyconduccindelmismoasualrededor,lascualeshacenqueen esta situacin se llegue a un momento en que las prdidas trmicas igualan a la energa producida por el flujo energtico incidente, alcanzndose entonces la llamada temperatura de equilibrio toe. O lo que es igual: E = EpSiahoradeestesistemaextraemosdeunaformaunapartedecalor producidoparaaprovecharlocomoenergautilizable,Eu,llegaremosaun equilibrio donde: E = Ep + Eu De modo que Ep es ahora menor de lo que era anteriormente, ya que no toda la energa incidente se pierde, sino que una parte es aprovechada, se dice entoncesqueelcuerposehaconvertidoenuncolectordeenergasolar trmica.Otrofactorimportanteesquecuantomayorsealadiferenciade temperaturaentrelatemperaturadeutilizacinylatemperaturaambiente, mayores sern tambin las prdidas trmicas y por lo tanto menor la cantidad deenergatilquepodremosaprovechar.Estosignificaqueelrendimiento disminuyeamedidaquelatemperaturadeutilizacinaumenta.Porelloes importantehacertrabajaraloscolectoresalatemperaturamsbajaposible, siemprequeseacompatibleconlatemperaturamnimanecesariaparasu utilizacin. INSTALACIEDIFIradiacuerrefleque con m, radiamayserabsoondaopacpequpor radiaextetempel noelemcarca IN SOLAR ICIO DE VIVAnalicemacinelecrpostapejada y unaesabsorbuna longituLamaypor lo queacinelecyor problem absorbidaDespuorbedor, elamsomco. Esdeciueo porcel,conloacin,la rioryel peratura eombre de eIlustracimentos:asa. TRMICA EVIENDAS moselprctromagntpuedeser a ltima atrbidahace ud de ondayorpartede al ser el vctromagntma. Si biena en su intesdeatravl cual se cmenoscomirlaradiaentaje por oquestcualsereinteriorden la superefecto invendelefe1.-cuEN rocesoquetica,debemtotaloparavesar el queelcuea que depedelaradiavidrio transtica,entre n una pequerior, depevesarelvcalienta y emprendida cinemitila superficteaumentepartiraelcolectorrficiedela ernadero. ctoinvernaubiertatraneseprodmosrecorarcialmentecuerpo. Laerposecaender de cinsolar sparente, e0,3y3uea parteendiendo dvidrio,laremite a suentre4,5 daporel cie interior taradeteproximadar,contribuabsorbidoaderoen nsparente, ducealincrdarantes eabsorbida energa qalienteyela temperaestcomes decir dem,laluz se reflejael espesorradiacin vez radiay7,2m, absorbeddel vidrio, emperaturaamentea uyendoaso, este fenelsenode2.-absorUNIVERSIDPROYECTcidirenequealinda,otrapque contieemitaasu atura de sprendidaeeja pasar azatravesarr en su sr del mismllegaala cin con uparalacdorserrey el resto aycomepartesigusaunmmeno se elcolector rbedor,3.-DAD SAN PATO FIN DE Mlcolector ncidirsobrartepodrene la radiavezradiaste. entre0,3ya travs derelvidriouperficie yo. superficieuna longituualelvidreflejadoeser absonzaraeualeshacmomentod le conocer ascomo-aislamien11 ABLO CEU MSTER yla reun ser acin acin, y2,4 e l la osin y otra edel ud de ioes nun rbida emitir ciael dela e con osus ntoy 12 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 13 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Estohacequesiconsideramosalcolectorexpuestoalsolsinningunacirculacindefluidoensuinterior,latemperaturadelabsorbedorseelevar progresivamenteytambinlasprdidasporconduccin,conveccinyde radiacin,stascrecenconlatemperatura.Detalmodoquellega,comoya dijimos,aalcanzarentonceslatemperaturadeequilibrioesttico.Siahora permitimoscircularelfluidocaloportadorporelinteriordelcolector,entrando porunorificioysaliendoporotro,dichofluidoaltomarcontactoconlaparte interiordelabsorbedor,vaaumentandodetemperatura,aexpensasdela energa acumulada en el absorbedor. Si se mantiene una circulacin del fluido bajocondicionesestacionarias,llegaraunmomentoenquesevolvera alcanzarunanuevatemperaturadeequilibrio,llamadatemperaturade equilibrio dinmica, siendo sta evidentemente ms baja que la temperatura de equilibrio esttica. Estatemperaturaquealcanzaelfluidoessiempremenorqueladel absorbedor, debido a las caractersticas fsicas del proceso de conduccin del calor. Adems la temperatura no es igual en todos los puntos del fluido, por lo queelutilizaremosunatemperaturamedia,lacualdefiniremosporla semisumadelastemperaturasdelafluidocaloportadoralaentradayala salida: tmo = tco+tso2 Notarquecuandoelcolectorestfuncionandodebercumplirsequela temperatura de salida es mayor que la entrada, de lo contrario ocurrira que el absorbedorestaraperdiendocalorhaciaexterioraexpensasdelfluido caloportador,hechoquepodraocurrirsisehiciesecircularelfluidoporla noche o en momentos de nubosidad. Lamximatemperaturaqueuncolectorinstaladopuedealcanzaresla temperatura de equilibrio esttica, la cual conviene conocer, ya que cuando la instalacinsolarsteparadaestatemperaturaseralcanzada,yadems porquelatemperaturamximatericadeutilizacinsiempreserinferiorala temperatura de equilibrio esttico. 14 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 4.2.2. Balance energtico. Conelfindellegarbrevementeaunaexpresinmatemticasencilla, capazdeexpresarelbalanceenergticodelcolectorparaunasdeterminadas temperaturasdetrabajo,partiremosdedefinirunfactorcapazdemedirla eficiencia del proceso de transferencia de calor que se da entre la superficie de absorcin y el fluido refrigerante. Estamedidalarealizaremosatravsdesuincidenciaenelproceso globaldeextraccindelcalortildelcolector,definindoloaqucomola relacinentrelagananciaenergticatilrealylaquetendrasitodala superficie absorbente del colector estuviese a la misma temperatura que la de trabajo representativa del fluido. SidenominamosIalairradiacinsobrelacaraexpuestadelcolectory ()alproductodelatransmitanciadelacubiertaporlaabsortanciadela placa de absorcin. La energa efectiva absorbida por el colector es: Qab = I() Las prdidas trmicas del colector vienen dadas por: Qp=UL(Tf-Ta) Siendo: Tf : temperatura de trabajo representativa del fluido colector. El factor F, es el factor de eficiencia y se define como: F= Qu = Qu Qs-QpA [I() - UL(Tf-Ta)] 0F1 ; siendo F=1 en el caso de un colector ideal. 15 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Porlotanto,podemosescribircomoexpresindelcalortilextradodel colector: Qu = = F() F UL Tf-Ta AII Donde: -AI=cantidaddeenergatilquelellegaalasuperficieexpuesta del collector. - = eficiencia instantnea de conversin. Siademsposicionamoselcolector,detalformaquelaradiacinsolar incida perpendicularmente a l, y teniendo en cuenta que la ganacia trmica til nos vendr dada por: Qu = MCp( Te-Ts) Siendo: Cp :calor especfico del fluido. M : masa de ste que circula en un intervalo de tiempo unidad. Con lo que el balance energtico del colector ser: = MCp( Te-Ts) = F() F UL Tf-Ta AII 16 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Expresinstacuyainterpretacinfsicanosdicequeencondiciones cuasi-estacionarias,ydentrodeunintervalodetemperaturasmediadelfluido refrigerante,enlasqueUL sepuedaconsiderarprcticamenteconstante,el rendimientoinstantneodeuncaptadorplanoesfuncinlinealdedicha temperatura,simantenemosconstanteelvalordelairradiancia.Estafuncin esunarectadependiente(FUL),queinterceptaelejedeordenadas,en max= F()n. Rectas de eficiencias instantneas de un colector de placa plana. 17 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 4.2.3. Formas de colocacin del campo de colectores Eninstalacionespequeasomuypequeas,propiamentenopuede hablarsedecampodecolectores,yaqueselimitanaunreducidonmerode colectores(avecesunosolo),quepuedeopuedenformarpartedeunkit,o estar simplemente apoyados en una pared del edificio o en una terraza o en el tejado.Recordemosquelaseparacinentrelospanelesvienedadaporel problema de las sombras que se proyectan entre si los paneles.Ennuestro caso colocaremos los colectores en la azotea sobre su correspondiente soporte con su correcto nivelado en el pavimento. 4.2.4. Montaje de colectores en serie y en paralelo Excepto en instalaciones muy pequeas, se precisar, normalmente, un cierto nmero de colectores en lugar de uno solo, colectores se pueden instalar de varias maneras en consideracin al sentido de circulacin del lquido. En el montaje en serie, el lquido entra por la parte inferior de un panel y sale por la parte superior, entrando seguidamente por la parte inferior del siguiente panel, y as sucesivamente. El caudal es el mismo para todos los paneles situados en serie, y el lquido se va calentando progresivamente cada vez que atraviesa un panel. Conexin de paneles en serie. 18 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Como el rendimiento energtico de un panel depende de la temperatura desalida,secomprendequeelprimerpanelqueatraviesaellquidoserel queproporcionarelmximorendimiento,porestarellquidomsfro.El ltimopaneltendrunrendimientopequeo.Porestaraznnodeben colocarsemuchospanelesenserie,yaquehacenbajarelrendimientodela instalacin. A lo sumo,se pueden colocar tres paneles en serie, y esto en aplicaciones que requieran temperaturas altas como es el caso de calefaccin por convectores. Enestesupuestocabelaposibilidaddequelosdistintospaneles colocadosenserienoseaniguales,pudiendohacerseelltimodedoble cubiertaafindereducirlasprdidasdecalorypodertrabajaratemperaturas altas con buenos rendimientos. Lospanelestambinsepuedencolocarenparalelo.Enestecaso,el caudaldelquidosereparteentrelosdistintospaneles.Sitodossoniguales, cadaunodeellosseratravesadoporuncaudaligualalcaudaltotaldividido porelnmerodepaneles.Enestecasolospanelestrabajanconalto rendimiento,sibienlatemperaturadesalidadelosmismosesmoderada. Generalmente,estesistemaeselutilizadoparaelcalentamientodelagua caliente sanitaria, calefaccin por suelo radiante y calentamiento de piscinas. Conexin de paneles en paralelo. 19 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Segnlaformadelaconexin,determinadostiposdepanelesse prestanmsasercolocadosenserieoenparalelo.Lospanelescon conexionessituadasenloslateralessuperioreinferiorseprestanmsbien parasuinstalacinenserie,auncuandopuedeninstalarsetambinen paralelo, disponiendo en este caso de dos tubos colectores exteriores. En el caso de las bateras en serie, el nmero de paneles que se pueden ponerestlimitadoporrazonesdeeficacia;enlasbaterasenparalelo,el factorlimitativoeslavelocidaddellquidoquecirculaporlastuberas colectoras, que no es aconsejable que diste demasiado del valor de 1 m/s. No obstante, en paralelo pueden colocarse muchos ms paneles que en serie. 4.2.5. Inclinacin y orientacin del campo de colectores Laeficaciadecaptacindeenergasolardependedelngulode inclinacin del colector solar.Sabemosquelamximaeficaciadecaptacinseproducecuandoel ngulodeincidenciadelaradiacinrespectoalanormaldelcolectoreslo menor posible. Ello solo puede obtenerse moviendo continuamente el colector. Sinembargo,enelcasodepanelessolares,estospermanecenfijoso,en casos especiales, adoptan dos o tres posiciones a lo largo del ao.Sedemuestraque,manteniendoelcolectororientadoalSur,enel hemisferionorte,ohaciaelNorte,enelhemisferioSur,elbalanceenergtico anual es mximo cuando la inclinacin del colector es aproximadamente igual a la latitud.Noobstante,nosiempreinteresaobtenerelmximoanual.Pensemos, porejemplo,enlasnecesidadesdeaguacalienteparausosdomsticos.El consumodeunaviviendaenaguacalientenodifiereexcesivamentedel inviernoalverano.Sisituamosloscolectoresconunainclinacinigualala latitud, obtendremos la mxima cantidad anual de agua caliente repartida de la siguiente forma: poca en invierno y mucha en verano. 20 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Otro ejemplo es el de la calefaccin. Estas necesidades las precisamos en invierno y no en verano. La forma de solucionar estos problemas consiste en dotar a los colectores deunainclinacinadecuada.EninviernoelSolestmsbajoysusrayos inciden ms horizontalmente. Por esta razn una captacin de energa solar en inviernoprecisaracolectoresmuyinclinados.Porelcontrario,unacaptacin preferenteenveranoexigiraqueloscolectoressolarestuvieranpoca inclinacin.

Captacin solar en invierno y en verano. Obsrvese la diferencia de alturadel Sol e inclinacin de los colectores. 21 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 4.3. SUBCONJUNTO DE ALMACENAMIENTO Esevidentelaabsolutanecesidaddedisponerdeunsistema almacenamientoquehagafrentealademandaenmomentosdeinsuficiente radiacinsolar.Laformamssencillayhabitualdealmacenarenergaes mediante acumuladores de agua caliente, los cuales suelen ser de acero, acero inoxidable, aluminio o fibra de vidrio reforzado. 4.3.1. Acumulador de ACS Dadoquelaenergasolarnoesconstante(alternanciasdeldaydela noche, das nublados, etc), mientras que el consumo diario s lo es, se precisa disponerdesistemasquepermitanalmacenarestecalorparacuandosea necesario. Esevidentequeendasdespejadosseproducirunacaptacin importantedeenergasolar,especialmenteenlashorascentralesdelda, mientrasqueenundanublado(muytapado)elpanelsolarestartanslo algunosgradoscentgradosporencimadelatemperaturaambiente.Porotra parte, los consumos tampoco son regulares a lo largo del da, concentrndose en ciertas horas, mientras que hay perodos en los que el consumo es nulo. Deah,pues,lanecesidaddealmacenarelcalor.Elcalorpuede almacenarseguardandounlquidocaliente(generalmenteaguacasisiempre tratada con aditivos anticongelantes y anticorrosivos) o bien calentando objetos slidos(generalmentepiedras),loscualescalientanasuvezelaire circundante. Encualquiercaso,unacumuladordecaloresunrecipientedentrodel cuallatemperaturaesmselevadaqueenelexterior.Parapoderconseguir queelcalornoatravieselaenvolturadelacumulador,stedebeaislarse trmicamentedeunmodoefectivodelexterior.Losacumuladoresdecalor, pueden colocarse en cualquier sitio: los pequeos (hasta 1 m3) pueden estar en unahabitacin,enunarmario,enlabuhardilla,etc.Losmedianos(hasta10 22 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER m3) pueden situarse en el garaje, stano, etc., mientras que los grandes (ms de10m3)suelensituarseencompartimentosespecialesparaello,obien enterradososemienterradosenelsuelo.Apartedelacapacidadcalorfica,el volumen,elpeso,etc.,dosaspectossonimportanteseneldiseodel acumulador: -La temperatura de trabajo. -Las prdidas de calor Las prdidas por conduccin (que se aprecian por estar la pared exterior delacumuladoraunaciertatemperatura)seevitandisponiendodel convenienteespesordeaislantetrmicoapropiado,mientrasquelasprdidas porconveccinyradiacinseevitanforrandoexteriormenteelacumuladorde materiales lisos y poco emisivos como la plancha de aluminio. Comoseobserva,sielacumuladorestforradoexteriormenteconun material concreto, las prdidas de calor dependen del espesor y tipo de aislante trmico,desusuperficielateralydeladiferenciadetemperaturaentreel Interioryelexterior.Porestasrazones,losacumuladoresdecalornodeben estar a la intemperie (expuestos al viento, que hace aumentar las prdidas por conveccin), ni mucho menos en lugares sombros y fros al aire libre. Para disminuir las prdidas de calor, los acumuladores deben ser lo ms compactos posible, siendo preferidas las formas esfricas. Ahora bien, como la formaesfricaesdifcildetrabajar,losacumuladoressuelenhacerse cilndricos.Enestoscasos,elcilindroqueaigualvolumentienemenos superficie lateral es aqul en que el dimetro es igual a la altura. No obstante, yaveremosquedebidoalfenmenodelaestratificacinestaformanoes conveniente, siendo preferible que la altura sea superior al dimetro. 4.3.2. Estratificacin Yadijimosqueloscuerposalelevarsutemperaturadisminuyensu densidad. Esto ocurre especialmente con el agua y el aire. La consecuencia de este fenmeno es que al estar una masa de agua o aire sometida a la accin INSTALACIEDIFIde lafra ehomcontentrapartemuetempcalieacumpor lllenose cdepsupe IN SOLAR ICIO DE VIVa gravedaden la inferiEvidentemmogneasetraprincipada de fluieinferior, estranla peraturas, Losfactoentesyfromulador dela parte suSupongaodeagua alienta y vsitoest erior por te TRMICA EVIENDAS d, la zona or. mente,nepararlaepiosfsicoido calientobservarmsmnisino todo oresfundaossonla e agua. El perior, miemosque fra.Alemva entrandollenode ener menosEstraEN ms calienuncaconnsuscomsestablece por la paremosqueimatendelo contrarioamentales diferenciaagua calieentras que partimosdmpezaraco en el depaguafra,s densidadatificacin dnte tiende nseguiremomponentescidos,perarte supereambos enciaaho: a separaquemantadedensiente procesale del ddeuninstacircularel psito por ,elagua d que el agdel agua en a situarseosdeucalienteyrosilentior del acufluidos(ehomogeneiarse. ienenlasdadylaaedente de lepsito poanteenquaguaporlla parte sucalientesgua fra. el acumulaUNIVERSIDPROYECTe en la partunamasayfro,porqtamentepumulador yelfroyeizarsey separacinaltura.Colos paneleor la parte uetodoellospaneleuperior. Cosemantiendor DAD SAN PATO FIN DE Mte superioratempladqueelloatprovocamoy de fro poelcalienteaigualar delosflunsideremos solares einferior. ldepsito essolares, omo el restneenlap 23 ABLO CEU MSTER r y la day tenta osla or su e)no sus uidos osun entra est ste to del parte 24 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Alasalidadelacumuladorpodemosinstalarunavlvulatermosttica mezcladora,conelfindelimitarlatemperaturaconlaqueseextraeelagua calientehacialosdistintospuntosdeconsumo,ademssucolocacinno influye significativamente en el rendimiento de la instalacin. 4.3.3. El aislamiento del acumulador Consiste en un elemento fundamental en la instalacin cuya finalidad es disminuirlasposiblesprdidascalorficastantoenloscolectores,el acumuladorylasconducciones.Losvaloresmsimportantesparalaeleccin apropiadadelaislamientoson:elcoeficientedeconductividad,lagamate temperaturas, su resistencia, su fcil colocacin y el coste. Elespesordelaislamientodebedealmenoscumplirlasnormas indicadasenelRITE,enlaITE03.13.Losinteracumuladorestambindeben deestarprotegidosmedianteaislamiento,segnlaITE03.12stedebede tener un espesor mnimo de 30 mm para aquellos con superficie menor de 2 m2 y de 50 mm para el resto. 4.4. SUBCONJUNTO DE ENERGA DE APOYO Esevidentequenoentodasocasioneselaguadelacumuladorvaa tenerlatemperaturanecesariaparanuestraaplicacin,espuesnecesario dotar a la instalacin de un sistema de apoyo que aporte la energa necesaria para cumplir nuestros objetivos. Lasdiferentesposibilidadesson:aplicardirectamenteenelacumulador deA.C.Slaenergadeapoyo,situarlaenergadeapoyoenunsegundo acumuladoralimentadoporelprimero,osituarunsistemadeapoyo instantneo despus del acumulador del A.C.S. 25 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Aspueselsistemadeberasegurarelcalentamientohastala temperaturadediseodelatotalidaddelaguautilizadaparaelconsumo previsto, y deber tener un control de temperatura de salida de modo que esta noseeleveporencimadelatemperaturadeutilizacinprevista,queen nuestro caso no ser superior a los 60C para el ACS. 4.5. SUBCONJUNTO DE REGULACIN Y CONTROL La importancia de este subconjunto es clara, puesto que si careciese de lnuestrainstalacinpodranoaportarenergatilenlosmomentosenque podrahacerloeinclusoactuardeformacontraria,disipandoenerga acumulada al exterior. Aspuesdebemosderealizarunaregulacineficazdelsistemaentodo momento,elmtodomshabitualconsisteenunreguladordiferencialelcual comparalatemperaturadelcolectorconlaexistenteenlaparteinferiordel acumulador, de modo que cuando la temperatura en los colectores sea mayor queladelacumuladorenunadeterminadacantidadprefijadaenelregulador, este pondr en marcha el electrocirculador. Regulacin por termostato diferencial actuando sobre bomba. 1- colector, 2 - intercaumulador, 3 - bomba, 4 - regulador diferencial, 5 y 6 - sonda de temperatura, 7 - vlvula de estrangulacin 26 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Hay que tener en cuenta que la diferencia de temperaturas debe de ser losuficientementeampliaparagarantizarunbeneficioenelfuncionamiento, esto se debe a que se producen diferentes fenmenos que pueden inducir sino a un mal funcionamiento de la instalacin. 27 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 5.EQUIPAMIENTO 5.1. SUBCONJUNTO DE CAPTACIN 5.1.1. El colector Elcolectordeplacaplanaestconstituidoporcuatroelementos principales, que son: la cubierta, el absorbedor,el aislamiento y la carcasa.

Corte transversal de un colector de placa plana y sus elementos Lacubiertatransparenteademsdeprovocarelefectoinvernaderoy reducirlasprdidasporconveccin,tambinaseguralaestanqueidaddel colector al agua y al aire, en unin con la carcasa y las juntas. Comoyaindicamosanteriormentedebedeposeerunaltocoeficientede transmisindelaradiacinsolaraltoenlabandade0,3a3m,ybajopara radiacionessuperioresa3m.Tambindebedeteneruncoeficientede conductividadtrmicabajo,quedificulteelpasodecalordesdelasuperficie interiorhacialaexterior.Estohaceasuvezquedebamosdetenerun coeficientededilatacinpequeo,yaquelacarainteriordelacubiertase mantendrsiempremscalientequelaexteriory,portanto,sedilatarmsaumentandoelriesgoporroturaodeformacindelacubierta.Losprincipales materiales de utilizacin en las cubiertas son el vidrio y el plstico transparente.En caso de escoger una cubierta de vidrio, se deben elegir los que tienen untratamientoderecocidootemplado,yaquesuspropiedadespticasno 28 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER disminuyenyencambio,suspropiedadesmecnicasaumentan considerablemente. Estoesimportanteyaquelacubiertadebederesistirlapresindel viento,elpesodelhieloynieve,loschoquesdegranizo,etc,ademsdebe tener un bajo riesgo de rotura espontnea debido al efecto de las contracciones internas resultantes de las distintas temperaturas la cubierta. Si bien cabe la posibilidad de utilizar una cubierta de doble vidrio, el cual aumentaelefectoinvernaderoyreducelasprdidasporconveccin.Enla prctica no suele realizarse debido a que aumenta considerablemente el coste del colector y, por lo tanto, su periodo de amortizacin. Otro inconveniente son losproblemasderivadosdelaelevadatemperaturaquedeberasoportarla cubierta inferior, as como las dilataciones diferenciales entre las dos cubiertas por soportar estas temperaturas distintas. 5.1.2. El absorbedor Elabsorbedoreselresponsablederecibirlaradiacinsolar, transformarla en calor y transmitirla al fluido caloportador.Puede contar de dos placasmetlicasseparadasalgunosmilmetros,entrelascualescirculael fluidocaloportador,obienunaplacametlica,sobrelacualestnsoldadoso embutidos los tubos por los que circula el fluido caloportador. Tambin los hay deplstico,aunquestosestndestinadoscasiexclusivamentealaclimatizacin de piscinas. Absorbedor de tubos 29 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Lapartedelabsorbedorexpuestaalsolsueleestarrecubiertadeun revestimientoparaabsorberbienlosrayossolares.Esterecubrimientosuele estarrealizadoporpinturasosuperficiesselectivas.Laeficaciadel revestimiento viene dado por sus valores de emisividad y absortancia. Las superficies selectivas tienen un coeficiente de absorcin del orden del delaspinturas(0,80,9),perosucoeficientedeemisines considerablementemenor,delordende0,10frentealos0,80,9delas pinturas.Ademstienenengeneralunmejorcomportamientoymayor durabilidad, el nico inconveniente suele ser su elevado coste.Otras caractersticas del absorbedor son:-La prdida de carga, en sistemas por termosifn. -La corrosin interna. Para evitarlanohayquejuntar en el circuito losmaterialescobreyhierro.Ademshayqueobservarque aunque el fluido caloportador inicialmente no sea corrosivo puede degradarse debido a la temperatura de modo que al aumentar sta si lo convierta en corrosivo -Lainerciatrmica.Enzonasenqueseproduceunafrecuente alternanciaclimticaunafuerteinerciatrmicadelabsorbedorno permitira que el fluido alcance la temperatura que se logra en los perodos de radiacin continuada. -Lahomogeneidaddelacirculacindelfluidocaloportador.Sino hayunacorrectacirculacindelfluido,elcaloraportadoaestas zonasestarmaldistribuido,latemperaturaseelevar anormalmente y las prdidas trmicas sern mayores. -Latransmisindelcalordelaplacaabsorbentealfluido caloportador. sta depende en gran medida de la conductividad y delespesordelmetaldelqueestfabricadalaplacaabsorbente, delaseparacinentrelostubos,desusdimetros,delas propiedadestrmicasyrgimendelfluido,ydelassoldaduras entre placa y tubos. -Las prdidas de carga a la entrada y salida del absorbedor. 30 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER -Lospuentestrmicosentreelabsorbedoryloselementosno aislados del colector. -Laresistenciaalapresin,bienporconexindirectadel absorbedorconlaredodebidaalaobstruccindelcircuito primario en un sistema de circulacin forzada. -El aislamiento protege al absorbedor por su parte posterior de las prdidastrmicas.stedebedeposeerlassiguientes caractersticas: -Buencomportamientoconlatemperatura,enalgunoscasosse colocaentreelabsorbedoryelaislanteunalminametlica reflectante que impide al aislamiento recibir la radiacin directa del aborbedor -Bajodesprendimientodevaporesporefectodeunelevado calentamiento. -Larga durabilidad -Homogeneidad de sus propiedades frente a la humedad Elobjetivodelacarcasaesprotegerysoportarlosdiversoselementos que constituyen el colector, as como sujetar el colector a la estructura soporte. 5.1.3. La carcasa Las caractersticas que debe de cumplir la carcasa son: -Alta rigidez -Resistencia de los elementos de fijacin-Resistencia a las variaciones de temperatura -Resistencia a la corrosin y la inestabilidad qumica -Aireacin del interior de los colectores -Retencin de agua, hielo y nieve en el exterior del colector -Fcil desmontaje de la cubierta transparente o de la parte superior de la carcasa para acceder al absorbedor. INSTALACIEDIFI IN SOLAR ICIO DE VIV TRMICA EVIENDAS DespEN piece de un colector de e placa planUNIVERSIDPROYECTna DAD SAN PATO FIN DE M31 ABLO CEU MSTER 32 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Finalmente,noshemosdecantadoporelSRV2.3delamarcaSaunier Duval.Lasprincipalescaractersticasdelcolectorascomosusprestaciones son las siguientes: -Absorbedor de aluminio con tratamiento altamente selectivo (azul). -Cubierta de vidrio solar de seguridad de 3,2 mm de espesor. -Aislamiento trasero de 40 mm de espesor. -rea de absorcin: 2,327 m2. -rea de apertura: 2,352 m2. -rea total: 2,51 m2. -Peso: 38 kg -Volumen: 1,85 litros. -T mxima de estancamiento: 210 C -Presin mxima: 10 bar Colector SRV 2.3 La expresin que sigue su curva de rendimiento es la siguiente: 33 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 5.2. SUBCONJUNTO DE ALMACENAMIENTO Elsistemadealmacenamientodebedeteneraltacapacidadcalorfica, volumen reducido, temperatura de utilizacin acorde con la necesidad concreta, rpidarespuestaalademanda,buenaintegracineneledificio,bajocoste, seguridad y larga duracin. 5.2.1. Acumulador de ACS Detodaslasposibilidadesexistentesparaalmacenarenerga,es medianteaguacalientelaquemsventajaspresenta,puestoqueademsde laspropiedadesdescritasanteriormente,sedaelhechodequesetratadel elemento de consumo en la instalacin de ACS, que es el acumulador. Losmaterialesutilizadoshabitualmenteenlafabricacindeestos acumuladores son acero, acero inoxidable, aluminio y fibra de vidrio reforzado. Eldepsitodeaceroeselmsutilizadodebidoasuprecio,sibienes necesariodeunaproteccininteriorfrentealacorrosin,bienseamediante pintura,vitrificado,nodoanticorrosindeMgogalvanizadoencaliente.El resto de posibilidades son utilizadas en mucha menor medida, si bien cada vez son ms los depsitos de acero inoxidable que se instalan por poseer todas las cualidades de los depsitos de acero pero sin sus defectos. Seescogen3acumuladoresde5000litrosdelacasaBAXIROCA, modelo AS 5000-IN E (Sin serpentn). Sus caractersticas principales son: 34 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER -Capacidad de acumulacin de 5000 litros -Sus dimensiones principales son 2710 mm de altura por 1910 mm dedimetro en posicin de trabajo vertical. -Fabricado en acero esmaltado. -Calorifugado con poliuretano rgido-Peso 1042 Kg. -Presin mxima en ACS: 8 bar -Temperatura mxima en ACS: 95C Acumulador de ACS BAXIROCA AS 5000-IN 35 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 5.3. SUBCONJUNTO DE TERMOTRANSFERENCIA 5.3.1. Intercambiador Aldecantarnosporunsistemadetermotransferenciaindirectoesobvia lanecesidaddeunintercambiadordecalor,quetransfieralaenerga almacenada en el lquido del circuito primario al lquido del secundario. Porsuposicinenlainstalacin,losintercambiadorespuedenser interioresoexteriores.Yporsuconstruccinseclasificanen:deserpentn (helicoidal o haz tubular), de doble envolvente o de placas.Si bien pueden utilizarse en sistemaspor termosifn, es en la circulacin forzada cuando se aprovecha al mximo la superficie de intercambio e incluso permite reducir las dimensiones del intercambiador. Losparmetrosquedefinenaunintercambiadorsonbsicamenteel rendimiento y la eficacia de intercambio. Se entiende por rendimiento la relacin entre energa obtenida a la salida y la introducida en el intercambiador. sta no debe ser inferior a 95%. Ennuestrainstalacinhemosseleccionadounintercambiadordecalor externodelamarcaINDELCASAmodeloSB93/50.Susprincipales caractersticas son: -Placas de acero inoxidable AISI 316. -Conexiones de acero inoxidable AISI 316L. -Soldadura en cobre al 99,9 % -Aislamiento -Presin de trabajo: 27 bar. -Temperaturas mnima y mxima de trabajo: -195C / 225C -Caudal: 11565 l/h. -Potencia: 150000 kcal/h. -Dimensiones: 393x243x182. 36 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 5.3.2. Fluido caloportador Eselencargadodepasaratravsdeloscolectoresyabsorberla energa trmica de estos para luego transferirla en el intercambiador al circuito secundario. Habitualmente son cuatro los tipos de fluidos que podemos utilizar: Aguanatural:Sepuedeusarencircuitoabierto,demodoqueelagua sanitariapasadirectamenteporloscolectores,sibienhayqueusar,entodo momento,materialesaptosparaeltransportedeaguapotable.Enmuchos casos est prohibido por la ley. Aguaconadicindeanticongelante: Es la solucin ms generalizada, si bien hay que tener en cuenta ciertas caractersticas de la mezcla como son su toxicidad, aumento de viscosidad, aumento de dilatacin, disminucin de la estabilidad,disminucindelcalorespecficooaumentodesutemperaturade ebullicin. Fluidosorgnicos:Hayquemantenerlasmismasprecaucionesqueen elcasodeaguaconadicindeanticongelanteencuantoatoxicidad, viscosidadodilatacin.Ademsestosfluidosorgnicos,seansintticoso derivadosdelpetrleo,presentanriesgodeincendioalsercombustibles, aunque son estables a altas temperaturas. Aceitesdesilicona:Sibiensonunabuenaposibilidadporsusptimas caractersticastcnicas,suelevadocostenoloshaceunaopcinatractivaen la mayora de los casos. Elfluidocaloportadorquevamosautilizaresaguaconlaadicindeun anticongelante,elanticongelantesueleserabasedepropilenglicolode etilenglicol, fundamentalmente. Hay que tener en cuenta las diferencias de las propiedadesfsicasquevaahaberentreelaguanormalynuestrofluido caloportador,comoyadijimos,deviscosidad,dilatacin,estabilidad,calor especfico o temperatura de ebullicin. 37 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Encualquiercasohayquerecordarquedebidoalatoxicidaddel anticongelanteesprecisoasegurarlaimposiblidaddemezclaentreelfluido caloportadoryelaguadeconsumo.Laformamsusualdeconseguireste propsitoeshaciendoquelapresindelcircuitoprimarioseainferioraladel secundario,demodoqueuncontactoentreambosfluidosporroturaenel puntodeintercambioprovoqueelpasodelaguahaciaelciruitoprimariopero no al revs. Adems la vlvula de seguridad del circuito primario deber estar tarada a una presin inferior a la del agua de red, para proteger a los colectores de la elevada presin del agua de red. Ennuestrocasoutilizaremosunamezclaal40%depropenilglycolcon agua, de la marca Tyfocor. 5.3.3. Conducciones Losposiblesmaterialesausarenlasconduccionesotuberasson:el cobre, el hierro galvanizado, el hierro negro y los plsticos. El cobre es el material ms aconsejable por tener unas altas prestaciones encuantoaresistenciaalacorrosin,maleabilidad,ductilidadeinocuidad, adems de ser econmicamente muy competitivo.El acero galvanizado, si bien es muy utilizado en fontanera tradicional, no puedeusarsecomomaterialenelcircuitoprimariopuessedeteriorasu proteccin a temperaturas superiores a los 65 C. Elaceronegrosloserecomiendausareninstalacionesquerequieran grandescaudales.Ademsestprohibidosuusoenlaconduccindeagua caliente sanitaria, por producirse oxidaciones en su estructura que perjudican la potabilidad del agua. Por tanto slo es posible su uso en el circuito primario. Lasconduccionesdeplsticosonunaalternativaclaraalasdecobre, puesto que posee propiedades muy parecidas y precios muy ajustados. 38 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Tubera aislada para exteriores Las conducciones que vamos a colocar en la instalacin son de cobre por las razones ya explicadas anteriormente. En el circuito primario las tuberas sern de cobre rgido UNE-EN 1057, se emplearn dichas tuberas con los siguientes dimetros: -Montantes: Cu 66,7/70 - 5.3.4. Bombas de circulacin Es el responsable de vencer la resistencia que opone el fluido a su paso por el circuito. Entre los diferentes tipos de circuladores (alternativos, rotativos y centrfugos) se ha optado por los centrfugos. 39 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Electrocirculador El modelo seleccionado es el SXM 25 de Roca, capaz de alcanzar 5,2 m.c.a con un caudal de 0.3 m3/h. 5.3.5. Vaso de expansin Su finalidad es la de absorber las dilataciones del fluido caloportador, por loquetodaslasinstalacionesdeaguacalientesanitariadebenequiparsecon depsitos de expansin. Depsitos de expansin cerrados Seclasificanendepsitosdeexpansinabiertosocerrados,yen cualquiercasolacapacidaddelmismodebesersuficienteparaadmitirla expansindellquidocaloportador.Tampocodebeexistirningunavlvulaen los tubos que comunican al circuitocon el depsito. INSTALACIEDIFIventaislaevapanex5.45.fund IN SOLAR ICIO DE VIVNoshetajas: fcil amiento,nporacin de Nosotroxo para co 4. SUBCO 4.1. Regu El modedamentales -Se -G TRMICA EVIENDAS mosdecamontaje enoabsorbel fluido. Funcionoshemosenocer caraONJUNTulacin delo utilizads son las ser la centraGenerar y eEN ntadoporn cualquieeoxgenonamiento ende un depelegidoel actersticasTO DE REiferencialdo es el TRiguientes:al de cmpenviar las undepser lugar de odelairen caliente (izpsito de ex vasodees. EGULACl R0603 de puto y almardenes a lsitodeexpla instalaceynoezquierda) yxpansin ceexpansin CIN Y Cla marca Facenamienlos elemenUNIVERSIDPROYECTpansincecin, no reliminalas y fra (derecherrado de25ldeCONTROFAGOR, cunto de infontos elctriDAD SAN PATO FIN DE Merradoporquerimientsprdidasha) eFAGOR OL uyas funcirmacin. cos extern40 ABLO CEU MSTER rsus to de spor .Ver ones nos. 41 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER -Visualizarenpantallalatemperaturadelospuntosvitalesdela instalacin. -Realizarelcontroldiferencialdelastemperaturasdelos colectores, y de los depsitos Estereguladorseencargarderealizarelcontroldiferencialdelas temperaturas de los colectores, y de los depsitos. El regulador viene con tres sondastrmicasincluidas,dondedosdeellasseutilizarnparamedirla temperaturaenloscolectoresylosacumuladores,dejandounatercerapara medir la temperatura en otro punto cualquiera. Regulador FAGOR 42 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 5.4.2. Sistema elemental de control. La ilustracin siguiente muestra un sistema elemental de control. Sistema elemental de control Elairequefluyeporunaconduccinpasaatravsdeunserpentn calefactor. El sensor mide la temperatura del aire despus del serpentn y pasa lainformacinalrganodemando.Estecomparalatemperaturadelairecon un punto de consigna dado y manda una seal para abrir o cerrar la vlvula del aguacaliente(dispositivogobernado)segnconvengaparamanteneruna correspondenciaentrelatemperaturadelaireyaquelpuntodado.Esteesun sistemadeanillocerrado,enelqueseacusarelcambiodetemperatura debidoauncambiodeposicindelavlvula(y/odelacarga)yenelquese efectuarn las correcciones adicionales necesarias. La temperatura del aire es la variable controlada. La mayora de sistemas de control pertenecen al grupo de los de anillo cerrado, si bien en algunos casos se utilizan sistemas de anillo abierto. En un sistemadecicloabiertolaaccindeldispositivogobernadonoafecta directamentealelementosensor.Unejemplocaserodeestesistemaesla mantaelctrica,encuyocicloderegulacineltermostatodetectala temperatura ambiente y no la de la manta. 43 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Recurdeseque,apesardesuaparentecomplejidad,todoslos sistemasdecontrolpuedenreducirseaestoselementosesenciales.La mayora de las complicaciones se dan como consecuencia de intentar un mejor control;oseadequerermantenerlavariablecontroladatancercacomosea posible del valor deseado. Una de las reglas de oro del diseo de sistemas de controlconsisteenmantenerlasencillezyevitarelapilamientoderelsu rganosdereposicinomltiplessensores.Obsrveseenplanossu instalacin. 5.5. AISLAMIENTO. Consiste en un elemento fundamental en la instalacin cuya finalidad es ladisminuirlasposiblesprdidascalorficastantoenloscolectores,enel acumulador y las conducciones. Los valores ms importantes para la eleccin apropiada del aislamiento son:elcoeficientedeconductividad,lagamatetemperaturas,suresistencia, su fcil colocacin y el coste. Distintos tipos de aislamiento 44 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Elespesordelaislamientodebedealmenoscumplirlasnormas indicadas en el RITE, en la ITE 03.13. Ennuestrocasohemosescogidocomotipodeaislamientoel SH/Armaflex Consiste en un aislamiento flexible de espuma elastomrica para sistemasdecalefaccinehidrosanitaria,conuncoeficientedeconduccinde 0,037 W/ (mK). Ennuestrocasoeldepsitoyavieneconelaislamientodefbrica, cumpliendo as la norma exigida. 45 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 5.6. ESTRUCTURA SOPORTE Sufuncinsimplealavezdevitalessujetarloscolectoresconla inclinacinyorientacincalculadaenelproyecto.Lascaractersticasdeuna buena estructura soporte son las de rapidez de montaje, coste bajo y seguridad en el anclaje y sujecin. Eltipodeanclajedependerdelaubicacindeloscolectoressegn estn en cubierta o terraza, y dependiendo de las fuerzas que acten sobre l comoconsecuenciadelapresindelvientoalaquesevesometido. Especialmentedebemosdetenercuidadoalosesfuerzosdetraccinquese producensobrelosanclajesyoriginadoporlosvientosquevienendelNorte, debido a que nuestro campo de colectores se halla orientado hacia el Sur. Ennuestrocaso,utilizaremoslaestructurasoporterecomendadaporla casa FAGOR para sus colectores la cual se colocar en el jardn, para nivelarla descansar sobre unos bloques de hormign totalmente horizontales como se puede observar en los planos. 5.7. OTROS ELEMENTOS 5.7.1. Purgador y desaireador El purgador tiene como funcin evacuar los gases contenidos en el fluido caloportador, los cuales pueden dar lugar a la formacin de bolsas que impiden lacorrectacirculacindelfluido,ademsdeprovocarcorrosiones.Parasu correcto funcionamiento hay que colocar el purgador en el punto ms alto de la instalacin. 46 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Debeninstalarsepurgadoresentodoslospuntoselevadosdela instalacin y siempre en aquellos puntos en los que se produzca una inversin hacia abajo del sentido de circulacin del agua. Debeinstalarseunoenlapartesuperiordelacumuladorparaeliminar los gases que pudiera haber en la parte superior de ste. Lospurgadoressondedostipos:manualesyautomticos.Enlos manualeslapurgaseefectaaflojandountornillo,hastacomprobarque empieza a salir lquido, momento en el cual se atornilla, cerrando la salida del mismo. Purgador manual (izquierda) y automtico a la derecha Eldesaireadoraseguraquelosgasesdisueltosenellquidosean evacuados hacia el exterior por el purgador. La forma ms sencilla de lograrlo es haciendo que la fuerza centrfuga lance el agua hacia las paredes, mientras queelairealsermsligeroseacumulaenelcentroyasciendoatravsdel mismo, siendo evacuado por el purgador que est situado en la parte superior. INSTALACIEDIFIes ede R IN SOLAR ICIO DE VIV El modeel modelo fRoca. TRMICA EVIENDAS Deelo elegidoflexair 32k EN esaireador co de desairde Roca, con purgadoreador funcel cual inc or incorporaciona comocluye el puUNIVERSIDPROYECTado o se acabaurgador fleDAD SAN PATO FIN DE Ma de descrexvent, tam47 ABLO CEU MSTER ribir y mbin 48 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 5.7.2. Manmetros Sonlosencargadosdedarnoselvalordelapresinenelcircuito,en kg/cm2 o en metros de columna de agua. En este ltimo caso se hidrmetros. La escala de los mismos suele estar comprendida entre 0 y 6 kg/cm2, si biennodebellegarseatalespresionesdebidoaqueelementosdelcircuito, como puedan ser los colectores o el depsito de expansin, no suelen soportar presionesmayoresdelos4kg/cm2.Seelegireltermohidrmetroquenos suministra la casa ROCA. (Ver anexos). Termohidrmetro en un nico cuerpo ROCA 5.7.3. Termmetros y termostatos El termmetro es un instrumento que mide la temperatura de un objeto. Ennuestrocasoelobjetocuyatemperaturaqueremosmedirescasisiempre un fluido. Para hacerlo, hemos de disponer el punto sensible del termmetro de formaqueestlomsencontactoposibleconelfluido,perosinestar directamentebaadoporste.Lostiposmsusualessondecontactoyde inmersin. 49 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Losdecontactosecolocansujetndolossobrelastuberasmediante una abrazadera generalmente metlica. Losdeinmersin,seintroducendentrodelatubera,delos acumuladores o de los intercambiadores, dentro de una vaina. La fiabilidad de la medida aumenta en stos, al ser mucho ms directo su contacto con el fluido cuya temperatura deseamos medir. Lacorrectaregulacindelatemperaturadelosfluidos,lapuestaen marchadeloselementosdelainstalacin,einclusolaseguridaddela instalacin,hacenecesarialacolocacindetermostatos.Estosaparatosque, comolosanteriores,puedenserdecontactoodeinmersin,analgicoso digitales,sonlosencargadosdetransformarunalecturadetemperatura previamentedeterminadaensuescalaenunasealelctricaqueponeen marcha o detiene un determinado mecanismo, segn la funcin que se le haya encomendado. Elegiremos termmetros de la marca ROCA. (Ver anexo). Termmetro ROCA 50 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 5.7.4. Sondas de temperatura Lassondaspuedenserdeinmersinydecontacto.Lasprimerasse introducenenelcolectoroenelacumulador,conayudadeunavaina,ylas otras se sujetan en estrecho contacto en la parte exterior de ambos elementos. Las de inmersin son preferibles, ya que son ms precisas y seguras. La misin del T.D (termostato diferencial) es comparar las temperaturas enlasalidadelacumulador,demaneraquecuandoexistaunadiferenciade temperaturaentreellos,favorablealoscolectores,elelectrocirculadorse ponga en marcha, inicindose el proceso de acumulacin de energa. La sonda del colector debe colocarse a la salida de una de las ramas en paralelo de las que conste el campo de colectores, o en la salida general si el campodecolectoresconstanicamentedeunasolarama.Estasondadebe colocarse de tal forma que est en contacto ntimo con el lquido de los paneles y/oconlatubera.Debeaislarseconvenientementeafindequenose produzcanprdidasdecaloratravsdeellaodesusproximidadesque podranfalsearlosresultados.Estassondasestnconstituidasporun elemento metlico o semiconductor cuya resistencia vara con la temperatura. Sonda de temperatura para lquidos 51 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER La solucin correcta es situar la sonda ms o menos al 60% de la altura del acumulador contando desde abajo. Este valor es orientativo y podra oscilar el punto de colocacin de la sonda entre el 40 y el 80% de la altura del depsito medido desde abajo. 5.7.5. Vlvulas de paso Las llaves de paso sirven para impedir el paso de lquido de una parte a otra de la instalacin. Las hay de varios tipos. En las tuberas comprendidas entre los paneles y el acumulador pueden instalarse llaves de paso que permitan la posible reparacin o sustitucin de un panel, sin necesidad de que todo el volumen de lquido contenido en ellos, en lastuberas,enelintercambiadordecaloroenelacumulador,sepierda.En instalacionesmuypequeasgeneralmentenoseponenllavesdepasoentre los paneles y el acumulador. En instalaciones medianas y grandes s, pudiendo existir varias que separen el acumulador del campo de colectores, y cada rama en paralelo del campo de colectores entre s. En todos estos casos las llaves de paso deben ser del tipo de compuerta odebola,yaquesteeseltipoqueofrecelamnimaprdidadecargaasu travs. 52 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Llave de compuerta (izquierda) y vlvula de bola (derecha) Lasllavesdemariposaconstandeundiscoquehacedeobturador,y provocan una pequea prdida de carga. Las llaves de bola o esfera se basan en un elemento obturador formado por una bola de acero inoxidable, la cual posee un orificio del mismo dimetro quelatuberaenlaquesecoloca,porloquelaprdidadecargaesmnima cuando estn abiertas. 5.7.6.Vlvula de seguridad Es muy conveniente dotar la instalacin de vlvulas de seguridad contra posibles sobrepresiones.Engeneral,estasposiblessobrepresionesnoocurrirn,puessern absorbidas por el vaso de expansin o por la propia red, pero pueden darse por accidente o descuido, como sucedera si se dejasen cerradas las dos llaves de 53 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER pasodelaramacalienteyfra,conloquelospaneles-alincidirlosrayosdel sol-secalentarandilatandoellquido,quealnopodersaliracabara rompiendo la instalacin o algn panel. Dado el reducido precio de las vlvulas deseguridad,debencolocarsestasentodosaquellostramosquepudieran quedar bloqueados, tales como ramales a los colectores, acumulador, etc.Lasvlvulasdeseguridaddebenverificarseperidicamente. Generalmente disponen de un mando manual que permite abrirlas y comprobar lasalidadelquido,ascomoqueelesfuerzorequeridoparaabrirlasnoes excesivo o que una vez abiertas cierran perfectamente. Otrotipodevlvulamuyrecomendableeslareductoradepresin.El aguapotabledelaredsuelellegarapresionesmuyelevadas(dehasta0.6 MPa). Tanto si usamos intercambiador de calor como si no, es conveniente que el depsito no est a presiones tan elevadas, por lo que a la entrada de la red se instala una vlvula reductora de presin que mantenga el nivel de la presin a un valor razonable (generalmente unos 0.2 MPa). Vlvula reductora de presin Lgicamente,lasvlvulasdeseguridaddebenestarpreparadaspara soportar un valor de presin algo superior al de servicio (en este caso de unos 0.3MP).Asimismo,esmuyconvenienteinstalarunmanmetro,quenos indicar la presin de servicio y podr advertirnos de cualquier anomala.Tambinesmuyconvenientequetraslallavegeneraldepasodelagua potableseinstaleunfiltro,alobjetodequeretengalasposiblessubstancias slidas, tales como granitos de arena y otras impurezas que a veces arrastra el agua potable. Elegiremos vlvulas de la casa ROCA. (Ver anexo). 54 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Vlvula de seguridad de ROCA 5.7.7. Vlvulas antirretorno Es un elemento que slo permite el paso del lquido en un sentido, pero noenelotro.Generalmenteconstadeuntubocilndricoconunaclapeta, accionadoporunmuelledbilyuntopemecnico.Alpasarellquidoenel sentido correcto, la clapeta se levanta fcilmente, pues la presin del muelle es reducida.Siellquidointentacircularensentidocontrario,laclapetaseclava sobre el tope mecnico impidiendo totalmente el paso del lquido. Lavlvulaantirretorno,debecolocarsesiempreentodainstalacinde energasolarenlaqueelacumulador(oelintercambiadordecalorde colectores) est situado a igual altura que los paneles o por debajo de ellos. La razn es que si el acumulador est por debajo de los paneles durante la noche, oendasnublados,elaguacalientesituadaenlapartesuperiordel acumuladortiendeasubiralospaneles,dondeseenfra,retornandoal acumuladorporlaramafra(comoseve,recorreelcircuitoenelsentido inversoalnormaldefuncionamiento).Porestaraznsehadeinstalarla vlvulaantirretornoentrelospanelesyelacumulador,siendopreferible instalarla en la rama fra. INSTALACIEDIFI 5.sea algdecprop IN SOLAR ICIO DE VIV 7.8. Grifo Su uso elprimarion elementocolocarenporciona la TRMICA EVIENDAS o de vaciase pone dooelsecuo del circunlapartecasa ROCEN Vado de manifiesundariopouito. Para ceinferior CA. (Ver anG Vlvulas de sto cuandoorlabores conseguirlodeloscnexo). Grifo de vaciaclapeta o es necesdemanteno con rapidircuitos.Uado UNIVERSIDPROYECTsario vacianimientoodez y comoUtilizaremo DAD SAN PATO FIN DE Mar el circuitoreposiciodidad se oselque 55 ABLO CEU MSTER o, ya ndel debe nos 56 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 6.PROBLEMASQUEPUEDEPRESENTARLA INSTALACIN 6.1. CORROSIN La corrosin es el fenmeno por el cual los metales sufren un proceso de alteracinqumica,quelesllevaaqueelmetalvayasiendoreemplazadopor otros compuestos qumicos.Estos compuestos qumicos pueden ser xidos (en cuyo caso se habla de unaoxidacin),perolomsnormalesqueseanelementosmscomplejosy mezclas de ellos.Entre los agentes naturales que pueden afectar a los metales tenemos el oxgenodelaire,elagua(bienseaenformadevapordeaguaodeagua lquida),elbixidodecarbonopresenteenlaatmsfera,loscontaminantes industriales, tales como xidos de nitrgeno, xidos de azufre, etc.Losdiferentesmetalesutilizadosenlasaplicacionesdeenergasolarse comportandedistintaformafrentealosagentesagresivosexternos,comoes biensabido.Sinembargo,todosellostienenencomnelhechodequeen presenciadelagentereaccionan qumicamente, haciendo que el metal pase a ser un compuesto qumico. 6.1.1. Lugares donde se produce la corrosin Lamsimportanteeslacorrosinquepuedellegaraafectaratodala instalacin.Lacorrosinpuedepresentarseendiferenteslugaresdela instalacin, a saber:- En los soportes.- En el marco exterior de los paneles.- En la superficie selectiva.- Dentro del circuito hidrulico de la placa colectora. 57 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER - En tuberas y/o intercambiador de calor.- En el depsito de acumulacin.- En la bomba de circulacin.Lacorrosinenlossoportesnosueletenerproblemasespeciales, excepto en el caso de estar la instalacin situada cerca del mar o en ambientes industriales con emanaciones altamente corrosivas.Elmarcoexteriordelasplacassepuedecorroerdependiendodelmetal usado.Sihaycorrosin,stacomienzaenlaszonasdondeseacumulaagua delluvia.Estaszonassuelencorresponderalospuntosdecontacto (preferentemente los inferiores) entre el panel y el soporte estructural, as como junto a la cubierta.Elresultadodeestacorrosineslaperforacindelmarcoexterioryla prdidadeestanqueidaddelpanelsolar.Comoconsecuenciadeesto,puede entraraguadelluviadentrodelpanelyproducirsevahoenelinteriordela cubierta, lo que disminuir notablemente el rendimiento del panel. Sinoseprodujeraentradadeaguadentrodelpanel,lacorrosinno tendra excesiva importancia, siendo tan solo un problema esttico.Enelinteriordelcircuitohidrulicodelaplacacolectorapuedehaber corrosindebidoalusodematerialesolquidoinadecuados.Lacorrosinen este caso se ve favorecida por que est en la zona de la instalacin a ms alta temperatura.Lacorrosincomienzaperfectamenteenlapartesuperiordela placa -en su interior-, especialmente en los puntos donde hay soldaduras (en el caso de que existan).Segn el tipo de materiales de la placa colectora y del lquido que circula en su interior, este tipo de corrosin puede ser muy rpida, o bien no aparecer nunca. Por esto es muy importante una buena eleccin del material del circuito hidrulico de la placa colectora y del lquido de circulacin.Lacorrosinenlastuberassueleaparecerpreferentementeenel interiordelaramacalienteyenelexteriordelaramafra,debidoala condensacin de humedad, aunque en general no suele ser importante. 58 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Lacorrosinenelacumuladorpuedeproducirsebienenlasparedesdel mismo, o bien sobre el intercambiador de calor.Labombadecirculacinpuedepresentarproblemasdecorrosinenel interior de la carcasa y en el rodete 6.1.2. Como evitar la corrosin Existen varios sistemas para evitar la corrosin, tales como:-No emplear metales (o emplearlos inoxidables). -Emplear lquidos no conductores de la corriente elctrica. -Utilizacin de aditivos. -nodos de sacrificio. Desgraciadamente, la posibilidad de no emplear metales en energa solar estunpocolejana.Esciertoquesefabricantubosdematerialplstico (inclusoparaaguacaliente),acumuladoresdepolisterreforzadoconfibrade vidrio e incluso paneles solares de plstico para piscinas. Si se pueden utilizar estos elementos no metlicos, con las debidas garantas, pueden ser una baza importanteenlaluchacontralacorrosin.Igualmentesepuedenutilizar materialesinoxidables(generalmenteaceroinoxidable)paradeterminadas piezas, en especial el acumulador, con lo que evitarn muchos problemas.El empleo de lquidos no conductores de la corriente elctrica no siempre es factible debido al elevado coste de estos aceites trmicos y al hecho de que esta solucin no puede usarse en el caso de agua caliente sanitaria. Existeungrannmerodeaditivosque,aadidosalaguaenpequeas proporciones,tienenunaaccininhibidoradelacorrosin.Estosaditivos puedenusarseenelcircuitodepanelesyenlasinstalacionesdecalefaccin en ambos circuitos.Como hemos visto que colocando dos metales diferentes, el de potencial msnegativosecorroe,quedandoelotroinalterado.Esteprincipiopodemos usarlo para proteger la instalacin. Para ello bastar disponer .de un metal con 59 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER unpotencialinferioracualquiermetaldelosqueformenlainstalaciny colocarloensuinterior,cuidandodequehagacontactoelctricoconella. Metales adecuados para este fin pueden ser el aluminio o el magnesio.Estemtododeproteccindelacorrosinseconocecomoproteccin catdicaconnododesacrifico.Consisteencolocaruntrozodealuminioo magnesio (nodo de sacrificio), que generalmente es una barra maciza, en las proximidadesdelazonaaproteger(puedencolocarsevariosnodosde sacrificio si la zona a proteger es grande). 6.2. PUESTA EN MARCHA DE LA INSTALACIN Al trmino del montaje de la instalacin se inicia el proceso de puesta en marcha de la misma, lo cual implica realizar una serie de operaciones que son responsabilidad del instalador, toda vez que las instalaciones deben entregarse llenasdefluidoyenmarcha.Seguidamenteesnormalquelapropiedadolas autoridadescomponentesexijanlarealizacindeunconjuntodepruebasde recepcinocomprobacindelcorrectomontajeyfuncionamientodela instalacin.Enrealidadnodebenconfundirseambosaspectos.Entodocaso las pruebas de recepcin son necesarias para seguridad del propio instalador, con independencia de que alguien le exija 6.2.1. Operaciones de puesta en marcha de la instalacin Es conveniente realizar un primer llenado y drenado de la instalacin con dos objetivos:Realizarunalimpiezadeposiblesdepsitosdesuciedad,virutas,etc., introducidas en el circuito durante el montaje y detectar y corregir fugas. Las operaciones de llenado se realizarn con la lentitud suficiente y de la parte ms baja a la ms alta, para eliminar las bolsas de aire que de otra forma podranquedardentrodelcircuitodificultandoelbuenfuncionamientodel 60 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER mismo,yabriendolospurgadoreshastaqueelfluidoinicielasalida,encuyo momento se cerrarn.Unavezterminadalaoperacindellenadosepondrenmarchael sistemaysetendrcirculandoelfluidounciertotiempo,paraquesean arrastradaslaspartculasdelastuberas,despusdelocualsevaciar,se proceder a corregir las fugas, si las hubiese, y a continuacin se proceder al rellenodefinitivodelamezcladeaguayanticongelantesilainstalacinlo llevase, de la misma manera en que se hizo el primer llenado.Llenado y purgado del circuito primario en instalacin conectada a red con vaso de expansin cerradoEn instalaciones presurizadas por la red de suministro el circuito primario o de colectores ser protegido por un reductor de presin, debiendo tarar ste a la presin necesaria para mantener la presin mnima en el punto ms alto de este circuito.Deberestarprovistodeunpurgadorautomticodeairecolocadoenel puntomselevado,elcualpermanecerabiertohastalaevacuacintotaldel airecontenidoenelcircuitoprimario.Paratararlapresindelreductorde presinsecerrarlallavesituadainmediatamentedetrs,abriendoa continuacinelpasodered,yfijandodespusmedianteeltornillode regulacin la presin deseada. 6.2.2. Pruebas de recepcin Prueba de estanqueidad: Con el fin de comprobar su estanquidad, todas lastuberasyaccesorios,debenprobarsebajounapresinhidrostticano inferiora1,5veceslapresinnominaldelcircuito.Elprocesodepruebase ajustaralanormaUNE100.151"Pruebasdeestanqueidadenredesde tuberas.Lapruebaserealizarencualquiercasoantesdeaislarlastuberasy antes de que stas queden ocultas por obras de albailera. 61 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Durantelaapruebadepresinesttica,paraconoceryestablecerlas presiones a que se ensaya cada componente, es necesario tener en cuenta las diferencias de presin debidas a la altura relativa de cada uno de ellos.Pruebasdeaccesorios:Convienecomprobarquelasvlvulasde seguridadfuncionanyquesustuberasdeconexinalaatmsferanoestn obstruidas.Elprocesoserealizardurantelapruebadepresindelcircuito, incrementando la presin delante de la vlvula de seguridad hasta alcanzar un valor de (1,1 veces) la presin de tarado, comprobando que la vlvula abre.Debe comprobarse que las vlvulas de corte, llenado, vaciado y purga de lainstalacinactancorrectamente.Convienecomprobarquelasvlvulasde seguridadfuncionanyquesustuberasdeconexinalaatmsferanoestn obstruidas.Elprocesoserealizardurantelapruebadepresindelcircuito, incrementando la presin delante de la vlvula de seguridad hasta alcanzar un valor de (1,1 veces) la presin de tarado, comprobando que la vlvula abre.Debe comprobarse que las vlvulas de corte, llenado, vaciado y purga de la instalacin actan correctamente. 6.3. MANTENIMIENTO DE LA INSTALACIN En instalaciones medianas y grandes, aparte de la limpieza del polvo y el pintadodelossoportes,sehacenecesarioverificarperidicamentetodoslos elementosdelainstalacin,comprobandosufuncionamientoyreparandoo reponiendoaquelloselementosdefectuosos.Paraelloesmuyconveniente confeccionarunformularioenblancoquecontengatodosloselementosdela instalacin y consisten en una relacin de las diferentes piezas que componen lainstalacinysusposiblesaveras,ascomoelintervalodetiempoquese requiere para volver a realizar otra inspeccin.Un tipo genrico de formulario podra contener los siguientes datos:Soportes: Verificar el estado general. 62 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Panelessolares:Verificarelestadogeneral,presenciade cubiertasrotas,presenciadevahoensuinterior,salidadelquido interior, salida de lquido (goteo) en las conexiones.Acumulador:Verificarelestadogeneral,salidadelquido(goteo) porlasconexiones,derramedelquidoporperforacindelapared, aislante mojado.Bombadecirculacin:Verificarelestadogeneral,salidade lquido (goteo) por el prensaestopas, funcionamiento ruidoso.Purgadores: Verificar su funcionamiento.Vlvuladeseguridad:Abrirlamanualmente,verificarelesfuerzo requerido para abrirla, cierre sin goteo.Tuberas:Singoteosenningunaconexinosoldadura,aislante trmico en buen estado.Lquidodecirculacin:Verificarelnivel,reponiendoencaso necesario.Central electrnica: Verificar su funcionamiento, alterando el valor de disparo de los rels y comprobando que la bomba se para o se pone en marcha. Volver a la posicin primitiva.Manmetros, termmetros: Verificar que funcionan y que indican valores dentro de las previsiones.Vaso de expansin: Verificar su estado exterior. Llaves de paso: Accionarlas para evitar que se agarroten.Contadores(Siloshay):Verificarsufuncionamiento,puedenser contadoresdeaguacaliente,deenergaelctricaconsumida,degas, etc. 6.3.1. Mantenimiento y operaciones a realizar por el usuario 63 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER El usuario debe, imprescindiblemente, realizar las operaciones de control y mantenimiento peridico:Comprobarperidicamentelapresindelcircuitoiniciadaporun manmetrosituadoenlapartebajadelcircuito,preferiblementeantesdela bomba.Lacomprobacindeberealizarseenfro.Cuandolapresinbajadel valorestablecidoporelfabricante,ensistemascerradoselusuariodebe rellenar el circuito abriendo la llave de conexin a red. En sistemas con vaso de expansinabiertodebeinmediatamenteaveriguarselacausadefallodel sistema de relleno.Purgar peridicamente el sistema, eliminando la posible presencia del aire en los botellines de desaireacin. 6.3.2. Mantenimiento a realizar por personal especializado Elmantenimientosehaprogramadopararealizarseanualmente,al principiodelinvierno.Lasinstalacionessolaresfuncionanporciclosanuales, conlasmayorestemperaturasenveranoyelpeligrodecongelacinen invierno.Elperododeunaoparecesuficienteparaunainstalacinbien diseada. Controlanualdelanticongelante:Elmantenimientoimplicalas operacionesdecontroldelaproporcindeanticongelanteresidualenel sistema y el relleno en caso necesario. Comprobacin de la presin y el llenado del circuito: La operacin se realizaraltrminodellenadoconanticongelante,ocomounaoperacin independienteydegranimportanciaenlossistemassinanticongelante.En circuitos abiertos se comprobar en fro el nivel de agua del vaso de expansin. Comprobacin de la presin del aire del vaso de expansin cerrado: Conunmanmetromanualsecomprobarlapresindelaireenvasosde expansincerrados.Lamedidaserealizarconelcircuitofroylasbombas paradas,procurandocerrarlasllavesdecortedelladodelasbombasydel 64 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER circuitoanterioralvaso,deformaquestequedeaisladoyeliminandola presin del circuito.Comprobacindelfuncionamientoautomticodelasbombasdela instalacin: Se colocarn todos los interruptores de accionamiento en posicin automtico. 65 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 66 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 6.4. LOCALIZACIN Y REPARACIN DE AVERAS Inicialmenteseestableceunadiferenciaentreaverasdelsistema, entendiendoportalalosfalloscapacesdeimpedirelfuncionamientodel mismooreducirdeformaimportantesurendimiento,ydeterioroso degradacionesdelainstalacin,quesideformainmediataniimpidenel funcionamiento del sistema ni afectan a su rendimiento, en breve plazo pueden inutilizar la instalacin, caso de no ser reparados.Lapresenciadeaverasenelsistemaesnormalmentedetectadacon rapidez por el usuario a travs de los siguientes sntomas:El rendimiento de la instalacin baja apreciablemente o desaparece, esto es, con das soleados la temperatura del depsito solar sube poco o no sube, y el sistema de energa auxiliar, si lo hay, funciona excesivo tiempo.Aparecen fugas de agua en el circuito. Elsistemadeenergaauxiliarnoarrancayendassinsollainstalacin no calienta. Los recibos de energa auxiliar son excesivos. Lainstalacingeneraruidosanormales;bienporquealgunadelas bombas se hace demasiado ruidosa, bien porque se oye hervir el agua de los colectores. 67 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 7.ANEXO DE CLCULOS 7.1. CLCULO DE LA DEMANDA ParaelclculodelademandadeACSquehabreneledificiose realizarn los clculos segn el apartado 3.1.1 del Documento Bsico HE4 del CdigoTcnicodelaEdificacinContribucinsolarmnimadeaguacaliente sanitaria donde se da una tabla con el consumo de ACS en funcin del tipo de edificacin (Demanda de referencia a 60C). Tabla 1. Demanda de referencia a 60C (Fuente: CTE DB HE4) Enestecasosetratade176viviendasy,portanto,seobtieneun consumo de referencia de 22 litros de ACS /da y persona a 60C. Paradeterminarelnmerodepersonasporviviendaseutilizarlatabla que aparece en el apartado 3.1.1 punto 4 del Documento Bsico HE 4 del CTE dondesedanlosvaloresmnimosdepersonasporviviendaenfuncindel nmero de dormitorios: Tabla 2. Personas por vivienda (Fuente: CTE DB HE4) 68 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Setienen176viviendas,77viviendasdedosdormitorios(5deellas viviendasparapersonasconmovilidadreducida)y99viviendasdetres dormitorios.Comoresultadodelosclculosanterioresseobtieneque,enel edificio, la demanda de ACS ser: ViviendasPersonasLitrosACS/personaLitrosACS/vivienda y da Litros ACS/da Viviendas 2 dormitorios 77322665082 Viviendas 3 dormitorios 99422888712 TOTAL13.794 litros de ACS/da MESNdasConsumo de ACS mensual Enero31427614 Febrero28386232 Marzo31427614 Abril30413820 Mayo31427614 Junio30413820 Julio31427614 Agosto31427614 Septiembre30413820 Octubre31427614 Noviembre30413820 Diciembre31427614 TOTAL AO 365 5034810 litros de ACS/ao 69 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 7.2. NECESIDAD ENERGTICA Una vez estimado el consumo de ACS, se calcula cunta energa requiere su calentamiento desde las condiciones del agua de red hasta su temperatura final, en nuestro caso 60C. Aspues,lademandaenergticamensual(DEmesi)paracadames(i) necesariaparacalentarelvolumendeagua(Dda)expresadoenm3/da,se obtiene mediante la siguiente expresin: BE mcs I_Kcalmes] =B dia Ndias mcs I Cp ( TACS -Trcd,I ) Donde: Ndias mcs I : Nmero de das del mes i. Trcd,I:Temperaturamediadelaguaderedenelmesi,acudiendoalas tablasquenosproporcionaCENSOLARseobservanlassiguientes temperaturas: Temperatura media del agua de red (C) Madrid 6791112 13 14 13 12 11 9 610,25 TACS : Temperatura final de calentamiento, en nuestro caso 60 C. Cp : Calor especfico del agua, 1 kcal/kgC. : Densidad del agua, 1000 kg/m3. 70 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Por tanto se obtienen los siguientes valores de demanda energtica para la instalacin: MES N das mes T red (C) T ACS - T red (C) Q MES DE MES (Kcal) DE MES (MWh) Dda Ndas mes (litros) ENERO316544276142309115626785,74 FEBRERO287533862322047029623745,54 MARZO319514276142180831425297,64 ABRIL3011494138202027718023521,53 MAYO3112484276142052547223809,55 JUNIO3013474138201944954022561,47 JULIO3114464276141967024422817,48 AGOSTO3113474276142009785823313,52 SEPTIEMBRE3012484138201986336023041,50 OCTUBRE3111494276142095308624305,58 NOVIEMBRE309514138202110482024481,59 DICIEMBRE316544276142309115626785,74 TOTAL ANUAL3655034810250402482290466,88MEDIA ANUAL 419567,520866873,524205,57 La necesidad calorfica media de nuestra instalacin ser de 24264 MWh. 71 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 7.3. ZONA CLIMTICA Paraladeterminacindelaradiacinsolarsehantenidoencuentala figura3.1ylatabla3.2delapartado3.1.2.delDBHEdelCTEdondese marcan los lmites de zonas homogneas a efectos de la exigencia. Las zonas sehandefinidoteniendoencuentalaRadiacinSolarGlobalmediadiaria anual sobre superficie horizontal (H), tomando los intervalos que se relacionan para cada una de las zonas como se indica a continuacin: Figura 1. Zonas climticas (Fuente: CTE DB HE4) Tabla 3. Radiacin solar global (Fuente: CTE DB HE4) LEGANS Zona Climtica IV 72 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Deacuerdoconesto,nuestrainstalacinestarubicadaeneltrmino municipaldeLegans(Madrid)conunalatitud40,343ylongitud-3,785y quedarportantoenmarcadadentrodelazonaclimticaIV,conlocualla radiacinsolarmediadiariaanualsobreunasuperficiehorizontalestarentre 16,6 MJ/m2 y 18 MJ/m2 o lo que es lo mismo 4,6 kWh/m2 y 5 kWh/m2. Se realiza la comprobacin a partir de los datos de radiacin solar global incidentesobresuperficiehorizontalsuministradosporlabasededatosde radiacinsolardelIDAE(tomadosasuvezdelaInternationalH-World Database de CENSOLAR): MES Radiacin solar sobre superficie horizontal (kWh/m2/da) Enero2,00 Febrero2,71 Marzo4,47 Abril5,11 Mayo6,52 Junio7,24 Julio7,35 Agosto6,45 Septiembre4,99 Octubre3,37 Noviembre2,15 Diciembre1,62 AO4,51 Cabedestacarqueexistendiferenciassignificativasentrelosdatos ofrecidosporlasdiferentesbasesdedatosquesepuedenencontrarenel mundo,estopuededeberseadistintascausascomoelprocedimientoylos equiposempleadosparalaobtencindedichosdatosoelperiodode adquisicindelosdatosquetambinesdistintoentodosloscasoslocual ahondaenlaaleatoriedaddelaradiacinsolarquealcanzalasuperficie terrestre. 73 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Portanto,enestecasodaremosprioridadalCTE,sabiendoqueconlos datos del IDAE nos da un valor que correspondera a la zona climtica III pero muy prxima al intervalo de la zona climtica IV, adems, como comentaremos posteriormente,lazonaclimticaafectaralacontribucinsolarmnimaque deberemoscubrirconlainstalacinsolar,ystanovariar,paraelcasoque nos compete, de ser zona climtica III o IV. Finalmente,sedecideseguirelcriteriodelCTE,portanto,lainstalacin est enmarcada en la zona climtica IV. 74 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 7.4. COBERTURA SOLAR MNIMA Paraladeterminacindelacontribucinsolarmnimasehatenidoen cuentaelpunto2.1delDBHE4delCTE.Enesteapartadosedefinela contribucinsolarmnimaanualcomolafraccinentrelosvaloresanualesde laenergasolaraportadaalademandaylademandaenergticaanual, obtenidos a partir de los valores mensuales. El CTE impone un porcentaje de cobertura solar mnima para el caso de que la fuente auxiliar de apoyo sea de gas natural, gasleo, propano u otras, o sea por efecto joule. Dicho porcentaje es funcin de la demanda total de ACS y de la zona climtica a la que pertenezca el edificio (Tablas 3 y 4). Tabla 5.Contribucin solar mnima en %. Caso general Tabla 4. Contribucin solar mnima en %. Caso Efecto Joule Para el caso de las viviendas objeto del proyecto tenemos una demandatotaldeACS,segnlosclculosrealizados,de13.794litrosdeACS/dayla zona en la que se encuentra el edificio es una zona climtica de categora IV, sabiendoquelafuentedeenergadeapoyoentrardentrodelcasogeneral, la cobertura solar mnima ser del 70%. 75 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER El dimensionado de la instalacin estar limitado por el cumplimiento de la condicin de que en ningn mes del ao la energa producida por la instalacin podr superar el 110 % de la demanda energtica y en no ms de tres meses seguidos el 100 %. Enelcasodequeestosucedaseadoptarcualquieradelassiguientes medidas: -Dotar a la instalacin de la posibilidad de disipar dichos excedentes (a travsdeequiposespecficosomediantecirculacinnocturnadel circuito primario). -Tapado parcial del campo de captadores.-Vaciado parcial del campo de captadores Desvo de los excedentes energticos a otras aplicaciones existentes 76 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 7.5. PRDIDAS POR ORIENTACIN E INCLINACIN El CTE marca un procedimiento para la determinacin de las perdidas por orientacineinclinacinenfuncindelngulodeinclinacinydelngulo acimut.Estasprdidasdebenestarpordebajodeunosvaloresmximos impuestos por el CTE. Elngulodeinclinacin()definidocomoelnguloqueformala superficiedelosmdulosconelplanohorizontal.Suvalores0paramdulos horizontales y 90 para verticales. ngulo de acimut () definido como el ngulo entre la proyeccin sobre el plano horizontal de la normal a la superficie del mdulo y el meridiano del lugar. Valorestpicosson0paramdulosorientadosalsur,-90paramdulos orientados al este y +90 para mdulos orientados al oeste. Colocaremosloscaptadoresenlaazoteadelasviviendassobreunos soportes conuna inclinacin de = 35 (la ptima para nuestra instalacin) y orientacin sur, (ngulo de acimut, = 0). 77 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Para el clculo de las perdidas por orientacin e inclinacin el CTE nos da lafigurasiguiente,enlaqueentrandoconelnguloacimutyelngulode inclinacinobtenemoselporcentajedeenergarespectoalmximocomo consecuencia de las prdidas. Comosepuedeobservarenlafigura,noseproducirningunaprdida debidaalaorientacineinclinacindenuestrospanelesalhabercolocado estos es sus posiciones ptimas. 78 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER 7.6. PRDIDAS POR SOMBRAS Enprimerlugarsecalculanlasdistanciasmnimasentrefilasde captadoresyconlosobjetoscircundantesalospaneles,tantolastorresde refrigeracin como el peto. Conociendo la longitud del panel en su lado vertical (l) y la inclinacin (), porsimplesreglasdetrigonometrasepuededeterminarladistancia(dmin) entrepanelesuotrosobjetosquegarantizaquealmediodadeldadelao con el Sol ms bajo (solsticio de invierno), la sombra de dicho panel u objeto no alcanza al siguiente panel. La ecuacin que permite calcular la elevacin del sol a cualquier hora del da, cualquier da del ao, en un lugar de latitud dada: scnys = scno scn + coso cos cos Donde: o: declinacin solar (-23,45 para el solsticio de invierno) : latitud del lugar (40 para Legans) : hora (0 para el medioda) Por tanto, se obtiene: scnymn = scn (-2S,4S) scn(4u) + cos (-2S,4S) cos (4u) scnymn = u,44697S=ymn = 26,SSUnavezhemosobtenidolaelevacinmnimadelsol(min)estamosen disposicindeobtenerlasdistanciasmnimasdeseparacindelospaneles con todos los objetos circundantes y entre las distintas filas. 79 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Lasdimensionesdelospanelesescogidosydelosobstculossonlas siguientes:Panel Saunier Duval SRV 2.3PetoTorres de refrigeracin Altura de 1 mAltura de 2,05 m Distancia entre filas de paneles: JmnpuncIcs =l scn[tonymn +l cos[ = 2,uSS scnSSton26,SS+2,uSS cosSS =4 m 80 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Distancia al peto: Jmnpcto =bpctotonymn =1ton26,SS =2 m Distancia a las torres de refrigeracin: Jmntocs c]g = btocs c]gtonymn=2,uSton26,SS =4,1 m 81 INSTALACIN SOLAR TRMICA EN EDIFICIO DE VIVIENDAS UNIVERSIDAD SAN PABLO CEU PROYECTO FIN DE MSTER Ahoratrazamoslasreasenlasquehabrsombrasparaevitarcolocar los paneles en lugares con elevado porcentaje de prdidas por sombreado: Enlasprimerashorasdeldaalestarelsolensupuntomsbajose puedenprovocarsobrassobrelospaneles,paracalcularlassecomparael perfildeobstculosqueafectaalasuperficiedeestudioconeldiagramade trayectorias del sol que proporciona el Pliego de Condiciones del IDAE. Para llevar a cabo este mtodo de clculo y obtener el perfil de obstculos sedebenposi