Analysis of performance data of a hybrid active-passive solar heating system in a demonstration house

Abstract

Este proyecto está basado en los datos recogidos en una casa experimental especialmente diseñada para hacer uso de le energía solar. Las principales características de la casa son su orientación ( con grandes ventanales dirigidos al Sur y al Este y pequeñas ventanas de ventilación orientadas al Norte ) ,detalles constructivos como el grosor de los muros, y fundamentalmente, la instalación de dos sistemas que aprovechan directamente la energía proveniente del Sol: colectores solares situados en el tejado, y un material relativamente nuevo ( Transparent Insulation TI ) que empleado para la construcción de aquellos muros que reciben una mayor cantidad de radiación solar ( muros Sur y Este ) permite almacenar la energía calorífica recibida durante el día y expulsarla durante la noche para mantener la temperatura interior de la vivienda a unos niveles de comfort aceptables. Los colectores instalados en el tejado están destinados a calentar la máxima cantidad posible de agua que después será destinada a la calefacción de la casa y al uso de los electrodomésticos, de manera que sólo cuando por la climatología el agua calentada resulta insuficiente se hace uso del gas y la energía eléctrica para salvar esta insuficiencia. El principal objetivo del proyecto es realizar un análisis de los datos obtenidos del funcionamiento de la casa desde el 6 de Enero hasta el 11 de Octubre de 1992 con el fin de conseguir un mayor conocimiento del funcionamiento de estos sistemas de aprovechamiento de la energía solar y poder aplicar los conocimientos adquiridos en la construcción de otros edificios. Para la realización del proyecto se proporcionaron los siguientes datos diarios: consumo de gas y electricidad distinguiendo electricidad consumida durante el día y durante la noche, temperaturas exteriores ( media, mínima y máxima ) , radiación solar en planos orientados al Este, al Sur y horizontalmente ), uso de los electrodomésticos y, finalmente, comentarios diarios que resaltaban alguna incidencia particular que pudiera tener influencia en el análisis. Para llevar a cabo este análisis los datos recogidos fueron divididos en dos grupos: variables independientes y variables dependientes. Como variables independientes se consideraron aquellas sobre las que no se puede ejercer ningún control como son las temperaturas exteriores, la radiación solar, y por razones que se explican a continuación, el número de veces que se utilizaban al día los electrodomésticos. Esta última variable, aunque es evidente que puede ser manipulada hasta los extremos que queramos, en un uso racional de los electrodomésticos no está influenciada mas que por el número de personas que habiten la casa y por sus costumbres. Variables dependientes son el consumo de gas y electricidad. El gas es utilizado para el calentamiento del agua necesario para la calefacción y para los electrodomésticos cuando el agua caliente proveniente del sistema de colectores no es suficiente. La parte principal del proyecto consistió en la búsqueda de relaciones entre ambos tipos de variables, y la conclusión más evidente es la estrecha conexión entre el consumo de gas y las condiciones climáticas en el exterior de la casa.