Cáculo de la superficie colectora y del acumulador
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1. CÁLCULO MES A MES DEL CONSUMO ENERGÉTICO MENSUAL
J/mes
Ce Calor específico del agua 4.187 (J/kg ºC) 4,187.00 J/kgºC
ρ densisdad del agua 4.187 (J/kg ºC) 1.00 kg/l
tac Temperatura de acumulación (ºC) 45.00 ºC
La temperatura de acumulación, Según CTE - HE - 4,
tr Temperatura de la red (ºC) ºC
n número de días al mes (días)
m Cantida de agua consumida al día (l/dia)
Criterio de demanda Vivienda unifamiliarDemanda de referencia a 60º 30.00
Qa = Ce · m · (tac - tr) · n · ρ
La temperatura mínima media mes a mes por localidades, Tabla 4 del PCT - 2009
Para ello calculamos la demanda de agua que necesitamos según la tabla del CTE - HE - 4, (3.1.1. Cálculo de la demanda)
Para una Tª de acumulación distinta a 60ºC, tenemos que usar la siguiente fómula:
Nº de personas 6.00
En viviendas y uso residencial el cálculo del número de personas por vivienda deberá de hacerse utilizando como valores mínimos lo expresado en la siguiente tabla procedente de la CTE - HE - 4 apartado 3.1.1
enero febrero marzo
Días/mes 31.00 28.00 31.00
Tr (ºC) 8.00 9.00 11.00 Demanda a 45ºC 42.16 42.50 43.24 m=Demanda total dia (l/dia) 252.97 255.00 259.41
Qa (J/mes) 1,214,899,920.00 1,076,226,480.00 1,144,809,540.00
abril mayo junio julio agosto
30.00 31.00 30.00 31.00 31.00
13.00 14.00 15.00 16.00 15.00 44.06 44.52 45.00 45.52 45.00
264.38 267.10 270.00 273.10 270.00 1,062,660,600.00 1,074,719,160.00 1,017,441,000.00 1,027,992,240.00 1,051,355,700.00
septiembre octubre noviembre diciembre
30.00 31.00 30.00 31.00
14.00 13.00 11.00 8.00 44.52 44.06 43.24 42.16
267.10 264.38 259.41 252.97 1,040,050,800.00 1,098,082,620.00 1,107,880,200.00 1,214,899,920.00
2. CÁLCULO DE LA ENERGÍA INCIDENTE SOBRE LA SUPERFICIE DEL CAPTADOR
MJ/m2·dia
k Constante según latitud e inclinación Inclinación 25Inclinación 30
ÁREA 3.94 m2 Inclinación 40Inclinación 50
H Energía media diaria sobre superficie horizontal por m2
E = 0,94 · k · H
2. CÁLCULO DE LA ENERGÍA INCIDENTE SOBRE LA SUPERFICIE DEL CAPTADOR
enero febrero marzo abril mayoH (MJ/m2dia) 7.60 11.30 16.00 19.50 24.10E (MJ/m2 dia) 9.00 12.75 17.00 19.25 22.65E (MJ/m2 dia) 9.22 12.96 17.00 19.06 22.20E (MJ/m2 dia) 9.50 13.17 16.84 18.33 20.62E (MJ/m2 dia) 9.57 12.96 16.24 17.05 18.58
valor de k para latitud 37º Inlcinación enero febrero marzo abril mayo
0 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
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5 1.07 1.05 1.04 1.02 1.0110 1.13 1.10 1.07 1.04 1.0215 1.18 1.14 1.10 1.05 1.0220 1.22 1.18 1.12 1.06 1.0125 1.26 1.20 1.13 1.05 1.0030 1.29 1.22 1.13 1.04 0.9835 1.32 1.23 1.13 1.02 0.9540 1.33 1.24 1.12 1.00 0.9145 1.34 1.23 1.10 0.97 0.8750 1.34 1.22 1.08 0.93 0.8255 1.33 1.20 1.05 0.89 0.7760 1.31 1.17 1.01 0.84 0.7165 1.29 1.14 0.96 0.78 0.6570 1.25 1.10 0.91 0.72 0.5975 1.21 1.05 0.85 0.66 0.5280 1.16 1.00 0.79 0.59 0.4485 1.11 0.94 0.73 0.52 0.3790 1.05 0.87 0.65 0.44 0.29
junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre25.60 28.70 25.60 21.20 14.50 9.20 7.5023.58 26.98 25.51 23.12 17.17 11.50 9.3122.86 26.44 25.27 23.12 17.58 11.85 9.5921.18 24.55 24.30 23.12 17.99 12.37 9.9418.77 22.12 22.62 22.32 17.86 12.54 10.15
junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
enero febrero marzo abril mayo junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
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1.01 1.01 1.03 1.05 1.07 1.08 1.081.01 1.02 1.05 1.08 1.13 1.15 1.151.01 1.02 1.06 1.12 1.18 1.22 1.210.99 1.01 1.06 1.14 1.22 1.28 1.270.98 1.00 1.06 1.16 1.26 1.33 1.320.95 0.98 1.05 1.16 1.29 1.37 1.360.92 0.95 1.03 1.16 1.31 1.40 1.390.88 0.91 1.01 1.16 1.32 1.43 1.410.84 0.87 0.98 1.14 1.32 1.44 1.430.78 0.82 0.94 1.12 1.31 1.45 1.440.73 0.77 0.90 1.08 1.30 1.44 1.430.67 0.71 0.84 1.05 1.27 1.43 1.420.60 0.65 0.79 1.00 1.24 1.41 1.400.53 0.58 0.73 0.95 1.20 1.37 1.370.46 0.51 0.66 0.89 1.15 1.33 1.330.39 0.44 0.59 0.82 1.09 1.28 1.290.31 0.36 0.51 0.75 1.03 1.23 1.230.23 0.28 0.44 0.68 0.96 1.16 1.17
3. CÁLCULO DE LA INTENSIDAD INCIDENTE SOBRE LA SUPERFICIE DEL CAPTADOR
I = E / h J/s·m2·dia
E Energía incidente en Juliosh horas útiles en segundos E (MJ/m2·dia)
E (J/m2·dia) h útiles
h (s)I (J/s·m2·dia)
3. CÁLCULO DE LA INTENSIDAD INCIDENTE SOBRE LA SUPERFICIE DEL CAPTADOR
enero febrero marzo abril mayo junio9.00 12.75 17.00 19.25 22.65 23.58
9,001,440.00 12,746,400.00 16,995,200.00 19,246,500.00 22,654,000.00 23,582,720.00 8.00 9.00 9.00 9.50 9.50 9.50
28,800.00 32,400.00 32,400.00 34,200.00 34,200.00 34,200.00 312.55 393.41 524.54 562.76 662.40 689.55
enero
febrer
omarz
oab
rilmay
ojunio
julioag
osto
septiem
bre
octubre
noviembre
diciembre
0.00
100.00
200.00
300.00
400.00
500.00
600.00
700.00
800.00
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julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre26.98 25.51 23.12 17.17 11.50 9.31
26,978,000.00 25,507,840.00 23,116,480.00 17,173,800.00 11,501,840.00 9,306,000.00 9.50 9.50 9.00 9.00 8.00 7.50
34,200.00 34,200.00 32,400.00 32,400.00 28,800.00 27,000.00 788.83 745.84 713.47 530.06 399.37 344.67
4. CALCULAR EL RENDIMIENTO MENSUAL DEL COLECTOR
ELECCIÓN DEL COLECTOR SOLAR
MARCA DISOLMODELO MAGNUM 25LSUPERFICIE APERTURA 2.36 m2
η0 Rendimiento del colector 0.757 (-)
Puede ser que estén calculados los datos en ºK, para convertirlos hay que saberque 1ºC=273,15 K
en kelvin en ºCa1 Coeficiente de pérdidas tipo 1 3.388 0.00 a2 Coeficiente de pérdidas tipo 2 0.016 0.00
tm temperatura a la que queremos acumular 45 ºCtm temperatura a la que queremos acumular 318.15 K
ta Temperatura ambiente media por horas de sol ºC
I Irradiancia (ya calculada en pto 3) W/m2
T* Incremento de temperatura/Irradiancia (tm-ta)/I ºC·m2/W
η = FR · (τ·α)N - ( FR · UL [(tm - ta)/2] )
η = η0 -- a1 · ((tm - ta)/I) -- a2 · I · ((tm - ta)/I)2
enero febrero marzo abril mayota (ºC) 13.00 14.00 16.00 20.00 21.00ta (K) 286.15 287.15 289.15 293.15 294.15
I (W/m2) 312.55 393.41 524.54 562.76 662.40T* (ºC·m2/W) 0.102 0.079 0.055 0.044 0.036T* (K·m2/W) 0.102 0.079 0.055 0.044 0.036
η (ºC) n/a n/a n/a n/a n/aη (K) 0.358 0.451 0.544 0.589 0.620
enero
febrer
omarz
oab
rilmay
ojunio
julioag
osto
septiem
bre
octubre
noviembre
diciembre
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
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junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre24.00 27.00 27.00 25.00 21.00 17.00 14.00
297.15 300.15 300.15 298.15 294.15 290.15 287.15689.55 788.83 745.84 713.47 530.06 399.37 344.67
0.030 0.023 0.024 0.028 0.045 0.070 0.0900.030 0.023 0.024 0.028 0.045 0.070 0.090
n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a0.644 0.673 0.668 0.653 0.586 0.488 0.408
enero
febrer
omarz
oab
rilmay
ojunio
julioag
osto
septiem
bre
octubre
noviembre
diciembre
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
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enero febrero marzoCONSUMO ENERGÉTICO Qa (J/mes) 1,214,899,920.00 1,076,226,480.00 1,144,809,540.00 CONSUMO ENERGÉTICO Qa (MJ/mes) 1,214.90 1,076.23 1,144.81 ENERGÍA INCIDENTE E (MJ/m2 dia) 9.00 12.75 17.00 INTENSIDAD INCIDENTE I (W/m2·dia) 312.55 393.41 524.54 RENDIMIENTO MENSUAL η 0.3577 0.4509 0.5440 APORTACIÓN / M2 · DIA 3.22 5.75 9.25 CORRECCIÓN APORTACIÓN GENERAL * 0,85 2.74 4.89 7.86 DÍAS POR MES DÍAS/MES 31.00 28.00 31.00 APORTACIÓN / M2 · MES 84.84 136.80 243.63
SUP. NEC. MÍN 3.94 m2SUP. COLECTOR 2.36 m2Nº COLECTORES 2.00 udSUP. INSTALAR 3.94 m2
enero febrero marzoAPORTACIÓN Qu (MJ/MES) 334.28 539.00 959.91
APORTE MENSUAL % 27.52 50.08 83.85
APORTE ANUAL CUMPLE 99.99 HUELVA >=70 %1MES> 110% ?? NO CUMPLE3MES> 100% ?? NO CUMPLE
η · E (MJ/m2·dia)
η · E (MJ/m2·MES)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1,000.00
1,200.00
1,400.00
1,600.00
1,800.00
2,000.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1,000.00
1,200.00
1,400.00
1,600.00
1,800.00
2,000.00
abril mayo junio julio agosto1,062,660,600.00 1,074,719,160.00 1,017,441,000.00 1,027,992,240.00 1,051,355,700.00
1,062.66 1,074.72 1,017.44 1,027.99 1,051.36 19.25 22.65 23.58 26.98 25.51
562.76 662.40 689.55 788.83 745.84 0.5887 0.6203 0.6436 0.6731 0.6683
11.33 14.05 15.18 18.16 17.05 9.63 11.95 12.90 15.44 14.49
30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 288.94 370.30 387.03 478.50 449.17
abril mayo junio julio agosto1,138.41 1,458.97 1,524.89 1,885.29 1,769.75
107.13 135.75 149.87 183.40 168.33
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1,000.00
1,200.00
1,400.00
1,600.00
1,800.00
2,000.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1,000.00
1,200.00
1,400.00
1,600.00
1,800.00
2,000.00
septiembre octubre noviembre diciembre TOTALES1,040,050,800.00 1,098,082,620.00 1,107,880,200.00 1,214,899,920.00 13,131,018,180.00
1,040.05 1,098.08 1,107.88 1,214.90 13,131.02 23.12 17.17 11.50 9.31 217.81
713.47 530.06 399.37 344.67 6,667.45 0.6531 0.5862 0.4881 0.4077
15.10 10.07 5.61 3.79 128.55 12.83 8.56 4.77 3.22 30.00 31.00 30.00 31.00
384.96 265.28 143.15 99.96 3,332.56
septiembre octubre noviembre diciembre TOTALES1,516.73 1,045.19 563.99 393.86 13,130.28
145.83 95.18 50.91 32.42
1.00 1.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1,000.00
1,200.00
1,400.00
1,600.00
1,800.00
2,000.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1,000.00
1,200.00
1,400.00
1,600.00
1,800.00
2,000.00
NÚMERO MEDIO DE HORAS DIARIAS DE SOL ÚTILESenero febrero marzo abril mayo
DE +25º a +45º HEMISFERIO NORTE 8 9 9 9.5 9.5DE -25º a +25º ECUADOR 8.75 9.25 9.5 9.25 8.75DE -25º a -45º HEMISFERIO SUR 9.5 9.5 9 9 8
junio julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre9.5 9.5 9.5 9 9 8 7.58.5 8.75 9.25 9.5 9.25 8.75 8.57.5 8 9 9 9.5 9.5 9.5