Instalación de energía solar térmica en un edificio de viviendas

Abstract

El presente proyecto consiste en realizar una instalación de energía solar térmica en un edificio de viviendas para la producción de agua caliente sanitaria (ACS). Dicho edificio se encuentra ubicado en la ciudad de Madrid cuya latitud es 40,4º y esta formado por tres plantas con cuatro viviendas de dos habitaciones cada una. Además de la implantación de energía solar se pretende reducir el consumo de combustible y con esto las emisiones de C02 a la atmósfera debido a que el edificio cuenta con una caldera de Gasóleo C como fuente convencional para la producción de ACS. El proyecto comienza con la entrada de una serie de datos generales, como son la latitud del lugar, el número de viviendas, el número de personas que habitan en ellas (tres en este caso), además de la demanda de ACS estipulada por persona y día, con los que se establece la demanda energética anual del edificio. Conociendo la latitud del edificio se obtiene la inclinación optima de los captadores solares de forma que estos capten la mayor energía posible. En este proyecto la inclinación óptima es de 37,3º, aunque su inclinación final de montaje es de 35°, debido a que las estructuras de colocación de los captadores tienen ángulos ya fijados. A partir de la demanda energética del edificio y la inclinación óptima de los colectores solares se calcula el número de captadores solares que se deben colocar de forma que cubran al menos el 60o/o de la demanda energética anual pero que no supere el 100% durante más de tres meses seguidos y que en ningún caso supere el 110% de la demanda energética anual del edificio. En dicho proyecto el aporte anual de la instalación solar es del 61.1 % por lo cual nuestro campo captador cumple con lo estipulado y esta formado por 6 captadores de 1,7m2 de área de captación cada uno, colocados en dos baterías de 3 colectores cada una. El siguiente paso del proyecto es dimensionar toda la instalación para su correcto funcionamiento en función de criterios de seguridad, óptimo rendimiento y máximas prestaciones que comprende desde las tuberías, hasta las bombas, intercambiador de calor, acumulador, aislamientos y vaso de expansión. Esta instalación tendrá un coste de 17359.58€ que con las ayudas recibidas por la Comunidad de Madrid a través del Centro de ahorro y Eficiencia Energética se quedará en 16084,58€. En el estudio económico realizado se prevé que la instalación se amortice en 1 O años, obteniéndose ganancias a partir de ese año y hasta el fin de su vida útil, considerado en 20 años. Finalmente con el estudio ambiental se puede saber que se disminuirá en 4 toneladas aproximadamente las em1s1ones de C02 anuales, favoreciendo la conservación del medio ambiente. El proyecto también incluye una sene de planos detallando de la instalación, y el pliego de condiciones de la realización del proyecto.

The aim of the present project is to install thermic solar energy in a residential building in order to supply it with hot sanitary water (HSW). The building is located in Madrid, which has a latitude of 40,4º and has three floors with four two-bedroom apartments on each one. Apart from installing solar energy, it is intended to reduce the fuel usage and therefore C02 emissions, since the building uses a diesel oil C to produce conventional HSW. The project starts with the introduction of general data, such as latitude, number of housings, number of people who inhabit them ( three in this case), aswell as the daily HSW demand per person per day, with which an annual energetic demand for the building is established. Knowing the building's latitude, the optimal inclination for the solar panels as to make them receive as much energy as possible. F or this project, the optimal inclination is 37,3º. However, the final inclination when assembled is 35° since the assembling structures have defined angles. Given the building's energetic demand and the optima! inclination of the solar panels, the number of panels is calculated so that they supply at least 60% of the annual demand, without surpassing 100% during more than three consecutive months and without ever surpassing 110% of the annual demand. For this project, the solar installation's annual supply is 61, 1 % therefore it fulfils the requirements and is f ormed by six pan e Is with 1, 7m2 of effective gain area each, set up in two three-panel batteries. The next step is calculating the installation, including pipes, pumps, heat exchangers, accumulator, isolation and expansion tank, so it fulfils security requirements, aswell as providing maximum efficiency The installation's cost rises up to 17359,58€ which, taking into account subventions received from the Comunidad de Madrid through its Centro de Ahorro y Eficiencia Energética leaves us with a total cost of 16084,58€. After performing an economic study of the situation, it is determined that the installation will pay off in 1 O years, becoming profittable from then on. Finally, performing an environmental study it is calculated that the installation will reduce the C02 annual emissions in approximately 4 tonnes, favouring the protection of our environment. The project also includes detailed plans of the installations as well as the Terms and Conditions documents for the project.