Instalaciones solares fotovoltaicas 6

Hoy volvemos con las saga de instalaciones solares fotovoltaicas 6 conexión con caldera mural.

Si la sonda de la temperatura del sanitario dentro del acumulador percibe una temperatura inferior a la nominal deseada (seleccionada con el termostato), la válvula de tres vías se abre y envía el agua a la caldera instantánea.

Instalaciones solares fotovoltaicas 6

Leyenda:

  1. Agua fría

  2. Agua caliente

    1. Caldera o acumulador

    2. Válvula cerrada

    3. Mando válvula de 3 vías

    4. Termómetro, termostato digital de control temperatura y mando de 3 vías.

    5. Sonda acumulador

Desaireación instalación circulación natural

En el artículo de Instalaciones solares fotovoltaicas 6 en una instalación con circulación natural se necesita una correcta desaireación del circuito

Para efectuar esta operación no es suficiente que, en fase de llenado a frío del circuito, salga todo el aire de la válvula de seguridad del circuito colector ya que para una completa seguridad es necesario también integrar el llenado (con la instalación a régimen).

Dimensionamiento instalación de circulación natural (pequeñas instalaciones domésticas)

Vamos a evaluar, para los varios tipos de instalaciones de circulación natural que se proponen en el catálogo por la MTS, los datos para un primero dimensionamiento veloz y “de norma” (inmediato) y luego, eventualmente, se efectúan los correctos cálculos de verificación. Siguiendo con el post Instalaciones solares fotovoltaicas 6 como ejemplo vamos a considerar el cálculo para una instalación solar 150/1 TOP:

A) Datos de inicio colector (como indicado en el catálogo):

n°.1 colector solar TOP MTS

Superficie absorbente útil 1,8 m2

Caudal por panel 100 l/h

B) Datos de Proyecto

Localidad: Barcelona – Taire ambiente promedia anual = 16,4 °C (indicadas en las tablas CENSOLAR)

Número de horas/día promedio de funcionamiento panel = 8 h/día

Personas: n°.4

Salto térmico acumulador promedio T = 35°C

C) Fórmulas de cálculo dimensionamiento “de norma»

Acumulación usuario (acumulación) = 50 L / persona día

Acumulación necesaria al Acumulador [L/día] = Necesidad usuario * N° personas

Número paneles = n°.1 panel cada 100 l Acumulación al Acumulador

Necesidad energética al Acumulador = Necesidad acumulador * Salto térmico


D) Desarrollo cálculos dimensionamiento “de norma”

Acumulación necesaria al Acumulador = (50 L / persona día) * 4 (personas) = 200 L/ día

Número paneles = 2

Necesidad energética al Acumulador = 200 L/ día * 35°C (T) = 7.000 kCal/ día = 8,14 kWh/ día

E) Selección del Acumulador “de norma”

Instalaciones solares fotovoltaicas 6 Con los datos que resultan con el dimensionamiento “por lo general”, es decir:

Acumulación necesaria = 200 L/día

Necesidad energética necesaria al Acumulador = 8,14 kWh/ día

Se procede con la individuación en el catalogo del acumulador apropiado, es decir que posea los requisitos del dimensionamiento por lo general: elegimos un acumulador MTS CNA1R

DATOS DE PLACA

Producción agua en continuo (a T = 35) = 457 l/h

Potencia máx. que absorbe el acumulador (a T = 35) = 18,6 kW

El control “de norma” resulta positivo

F) Control proyecto “de norma” y cálculos de ingeniería

Se determina antes de todo el salto térmico entre el colector y el acumulador T.

El salto térmico T es igual a la diferencia

T = (T media placa – Taire ambiente)

donde la T media placa puede ser aprox.

T entrada fluido + T salida fluido

T promedia placa = ————————————————— = 50 °C

2

T = 50°C – 16,4°C = 33,6°C

Instalaciones solares fotovoltaicas 6. En la tabla precedente “Energía solar E subdividida por localidad y por mes” se determina, la cantidad de energía E en kWh/ m2 día considerando que la utilización será anual y que la orientación del panel será hacia el SUR.

E = 3,75 kWh/ m2 día.

Ahora se puede calcular el valor de “input” para determinar el correspondiente rendimiento con los diagramas “Curva de rendimiento colector solar estándar”:

33,6[°C] x 8 [h/día]

T / E = –—————————————————— = 0,071 [°C m2/W]

3,75x 1.000[ Wh/m2 día]

Con este valor de input se obtiene, utilizando el diagrama para un colector MTS TOP, un rendimiento del 45% aprox.

Ahora es posible determinar la cantidad de calor promedio Q que el colector rinde disponible:

El número de los paneles se obtiene dividiendo el valor de la necesidad por la cantidad de calor promedio Q que el colector rinde disponible:

Necesidad 8,14

N° paneles = –——————————— = —————– = 3 paneles

Q 3,037

Vamos a efectuar la selección del acumulador apropiado: se debe calcular el volumen Vb del acumulador que pueda:

  • Verificación 1: recibir la cantidad de energía Q que el colector rinde disponible.

  • Verificación 2: suministrar la cantidad de agua sanitaria necesaria por el consumo diario requerido V (con un T de 35°C), verificando que Vb > V.

Por lo tanto:

  • Verificación 1

cantidad de calor Q que los colectores rinden disponibles = x 3 [paneles] =

Potencia máx. absorbida (a T = 35) = 18,6 Kw.

  • Verificación 2

Vamos a calcular el consumo diario requerido V

V = Cagua sanitaria x Cc x H

Con:

C agua sanitaria = consumo diario requerido por el agua sanitaria [l/día]

Tipo de Toma

Consumo Diario [l]

Consumo diario con T = 35 [l]

Bañera

150

107

Ducha

50

36

Lavamanos (igiene personal)

10

7

Lavamanos (limpieza de la casa)

30

21

Cc = coeficiente de contemporaneidad (en función del número de utilizaciones)

Número utilizaciones

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Coeficiente Cc

1,15

0,86

0,73

0,65

0,60

0,56

0,53

0,50

0,48

0,47

H = horas punta con máx. demanda de agua caliente (viviendas, hoteles H=2, centros deportivos H=1, restaurantes H=3)

Para nuestro cálculo la cantidad de agua sanitaria V necesaria al consumo diario requerido será por lo tanto:

V = (150+10+30) [l] x 0,73 x 2 = 277 l.

el volumen Vb del acumulador se puede seleccionar con el siguiente cálculo:

Vb = (producción agua acumulador en los primeros 10’ con un T de 35°C) + H x (producción agua acumulador en continuo con un T de 35°C)

Refiriéndose con los datos de placa del acumulador se puede efectuar el cálculo

Vb = (218 l ) + 2 x (457 l/h) = 1132 l

Se ha comprobado por lo tanto que Vb > V, y que el acumulador precedentemente elegido, MTS CNA1R, satisface el consumo diario demandado por el usuario.
Después de ver el artículo Instalaciones solares fotovoltaicas 6 dejamos un enlace de interés: instalaciones solares fotovoltaicas.

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