Dimensionado de instalaciones domésticas

Energía solar para producción de ACS, apoyo a calefacción y caldeo de piscinas

Dimensionado de instalaciones de producción de ACS y apoyo a calefacción Utilizando los datos de las tablas que se dan, las instalaciones se dimensionan para lograr una cobertura con Energía Solar Térmica de un mínimo del 60% anual en producción de ACS (sobre un consumo de 35 litros por persona y día a 60ºC), y entre un 15 y 25% anual en apoyo a calefacción (ÚNICAMENTE instalaciones a baja temperatura). Se han utilizado valores de inclinación de captadores de 10º más que latitud del lugar.

Mapa solar de España

Valores entre paréntesis, horas de sol anuales (Fuente: CENSOLAR)

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Provincia

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ACS (m2 de colector por persona)

ACS+calef. (m2 de colector por m2 de superficie calefactada)

1,50 0,50 0,50 0,50 1,50 1,00 0,75 0,50 0,75 1,00 0,75 0,50 1,50 0,75 0,50 0,75 0,50 1,25 1,00 0,75 0,50 0,50 0,75 1,50 0,50 1,00 0,75 1,00 0,75 1,25 0,75 0,50 0,50 0,50 1,25 1,25 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,75 1,00 0,75 0,50 1,00 0,75 0,75 1,00 1,50 1,00 0,75

0,10 0,08-0,10 0,03-0,06 0,03-0,06 0,08 0,13 0,06-0,08 0,02-0,06 0,04-0,06 0,10-0,13 0,08 0,03-0,06 0,06-0,08 0,06-0,08 0,06 0,08-0,10 0,06-0,08 0,08 0,10-0,13 0,08-0,10 0,03 0,06-0,10 0,08-0,13 0,08 0,03-0,06 0,10-0,13 0,08-0,10 0,10-0,13 0,08-0,10 0,08-0,10 0,08-0,13 0,03-0,08 0,03 0,03-0,08 0,08-0,13 0,08 0,10-0,13 0,08 0,10-0,13 0,10-0,13 0,10-0,13 0,03-0,06 0,10-0,13 0,08 0,03 0,08-0,13 0,08-0,10 0,06-0,08 0,08-0,13 0,08 0,10-0,13 0,08-0,10

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Factor corrector por desviación de la dirección norte-sur Este factor será de aplicación cuando el campo de captadores de la instalación que se está diseñando no pueda estar perfectamente orientado al Sur. La superficie obtenida usando las tablas de dimensionado se deberá multiplicar por el coeficiente obtenido en la tabla.

Ángulos de inclinación recomendados • ACS todo el año: 50º • ACS uso prioritario verano: 35º • ACS uso prioritario invierno: 50º o más • ACS + apoyo a calefacción: 50º o más • ACS + caldeo de piscina: 45-50º • Piscina: 35º o menos • Tres usos: 50º Nota: los valores se tendrán en cuenta solamente si se puede determinar la inclinación (no en el caso de integración en cubierta, o sobre tejado).

Dimensionado de la acumulación para ACS En este apartado, se dan unas nociones básicas para decidir el volumen de acumulación. • Volumen según consumo: se dimensiona la acumulación atendiendo al consumo diario calculado. La acumulación de ACS será el doble del consumo diario previsto. • Volumen según superficie de captadores instalada: para ACS a 60ºC, se dispondrá un volumen aproximado de acumulación de 75 litros por cada m2 de colector instalado. • Según el perfil del consumo: - Coincidencia entre producción y consumo: de 35 a 50 l/m2. - Desfase menor a 24 horas (instalaciones domésticas): de 60 a 90 l/m2. - Desfase entre 24 y 72 horas: de 75 a 150 l/m2. - Desfase superior a 72 horas: se hará un balance energético entre captación solar y pérdidas en el acumulador. Criterios generales: • Cuanto mayor sea la temperatura a la que se quiere acumular, menor será el volumen de acumulación. • Se adaptará el volumen de instalación a las condiciones meteorológicas del lugar; es decir, se tendrá en cuenta si el lugar está frecuentemente nublado, o si tiene un microclima particularmente frío o caluroso para la zona donde se encuentra, de cara a afinar en el diseño de la instalación. P.ej., en Asturias se instalará un menor volumen por m2, que en Córdoba, donde la superficie necesaria será menor.

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Dimensionado de instalaciones para piscinas En lo que respecta al caldeo de piscinas, con las recomendaciones de Buderus Calefacción, se busca lograr una temperatura aproximada del agua de 24-25ºC en el mes de Septiembre. Instalaciones en piscinas cubiertas (con manta térmica)

Concepto

Parámetros de referencia 2

Área de piscina Factor de corrección por temperatura de piscina

Área en m

Incremento por encima de 24º C de temperatura de piscina

Diseño 1 colector Buderus Logasol SKN 3.0 por cada 5 m2 de piscina 1,3 captadores Buderus Logasol SKN 3.0 por cada grado centígrado por encima de 24º C

Instalaciones en piscinas descubiertas Las siguientes indicaciones son válidas únicamente si la piscina está hecha de tal forma que está aislada térmicamente del suelo. • Piscinas descubiertas con manta térmica: Una regla válida es instalar una superficie colectora, en m2, de entre el 50 y el 70% de la superficie de piscina. • Piscinas descubiertas sin manta térmica: En este caso, se aconseja instalar manta térmica, y seguir las indicaciones del punto anterior. Nota: Si la instalación está prevista para piscina descubierta, para producción de ACS y/o para apoyo a calefacción, los captadores correspondientes a la producción de ACS se tienen que añadir a la necesaria para la piscina. No se tiene que añadir más superficie para apoyo a calefacción, ya que sería para uso en invierno, y en verano para la piscina.

Dimensionado de tuberías • Caudal recomendado (con anticongelante): 60 litros por m2 y hora. • Velocidad máxima de circulación: 1,5 ms. • Pérdida máxima de presión: 40 mm.c.a./metro de tubo. • Procurar un recorrido corto, y con pocos cambios de dirección. • Tener en cuenta que se trabaja con anticongelante (diferentes propiedades físicas). • Aproximación diámetro mínimo: D=j·C 0,35 j: 2,2 tubería metálica; 2,4 tubería plástica (usar unicamente para instalaciones solo de piscina) C: caudal, en m3/h D: diámetro, en cm

Ejemplo de dimensionado Con el siguiente ejemplo, se dan las nociones básicas de uso de esta tarifa, con el fin de dimensionar correctamente y elegir los materiales adecuados para llevar a cabo una instalación doméstica.

Ejemplo: • Instalación de producción de ACS y apoyo a calefacción en el interior de la provincia de Castellón. • Vivienda de 4 personas. • Superficie a calefactar: 150 m2, con suelo radiante.

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Resolución: • Al tratarse del interior de la provincia, con inviernos más severos que en la costa, se escogerá el valor mayor de la columna “ACS+calef.” De la provincia de Castellón, que es de 0,08 m2 de colector por cada m2 de superficie calefactada. • La superficie de captadores, para ACS y apoyo a calefacción, será de 12 m2 (150x0.08). • Se divide la superficie obtenida por la superficie útil de 1 colector Buderus Logasol SKN 3.0, que es de 2,23 m2. El número de captadores será de 5,4 ≈ 6 captadores SKN 3.0 Ahora, se deberán seleccionar todos los elementos necesarios para la instalación, ateniéndose a los capítulos 1, 2, 3 y 4 de esta tarifa. Nota: Si es previsible que, por el elevado número de personas que habitan una vivienda, la superficie de captadores obtenida para producción de ACS sea más alta que la calculada según los m2 de vivienda, se tomará el valor obtenido para producción de ACS, y se aumentará un 10-20%.

Campo de captadores • Se ha decidido colocar los captadores en 2 filas de 3 captadores cada una, conectadas en paralelo. • El montaje se realizará sobre tejado. Elementos necesarios: • 2 x kit de tubería (1 por fila). • 2 x purgador especial para exteriores y altas temperaturas. • 2 x Estructura soporte básica para tejado inclinado (decidir el tipo de teja). • 4 x Estructura soporte ampliación (decidir el tipo de teja).

Resto de elementos de la instalación Se ha optado por una instalación con acumulación de ACS y apoyo a calefacción separada. La energía auxiliar se proporciona con caldera. La regulación de la instalación de Energía Solar será independiente de la regulación de caldera y calefacción. Para la elección del resto de elementos, atender a los capítulos 3 y 4, y al esquema correspondiente. Serán: • 1 x Acumulador de ACS: 4 personas x 50 litros por persona y día, 200 litros de ACS al día; se instalará un acumulador bivalente Buderus Logalux SM 400. • 1 x Acumulación de apoyo a calefacción: acumulador termosifón Buderus Logalux PL 750. • 1 x Estación solar para dos aplicaciones, con regulación incorporada, Buderus Logasol KS 0210R. • 1 x Kit RW controlador de retorno a calefacción. • 1 x Sonda SP1 de protección contra sobretensiones (obligatoria siempre) • 1 x Vaso de expansión de 50 litros de volumen mínimo. • 4-5 x garrafas de líquido solar Tyfocor LS.

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