2.Calculo de Area de Captacion Solar

CAPTADOR PLANO

Dimensionado de la instalacion de energia solar por el metodo de f-chart

Calculo de la fraccion de la carga calorifica mensual aportada por el sistema de energia solar (f)

Carga calorifica mensual ( GJ/mes)

Calor especifico para el agua ( J/KgK) 4187

Consumo diario de agua caliente (l/dia) 14000

Numero de dias del mes ver tabla adjunta

Temperatura del agua caliente de acumulacion (ºC) 80

Temperatura de agua de retorno (ºC) 35

Calculo del parametro

Energia absorbida por el captador

Superficie del captador solar (m2)

Radiacion diaria media mensual incidente sobre la superficie de captacion (KJ/m2)

Numero de dias del mes

Factor adimensional

Factor de eficiencia optica del captador

Modificador del angulo de incidencia

Factor de correccion del conjunto captador-intercambiador


Energia perdida por el captador

4.27 Pendiente de la curva caracteristica del captador

f=1 .029D1−0.065D2−0 .245D12+0 .0018D

22+0 .0215D

13

Qa=Ce⋅C⋅N⋅( tac−tr )

Qa

Ce

C

N

tac

t r

D1=EaQa

Ea Ea=Sc F'r( τα )R1N

Sc

F'r (τα )

R1

N

F'r (τα )=Fr (τα )n[ ( τα )/(τα )n(F

'r /Fr )

F r (τα )n

(τα )/( τα )n

(F'r /F r )

D1

D2

D2=EpQa

E p E p=Sc F'rU L(100−ta ) Λ tK 1K2

F'rU L=FrU L(F

'r /Fr ) F rU L

o coeficiente global de perdidas del captadorFactor de eficiencia del captador

Coeficiente global de perdidas

Numero de segundos en un mes 2678400

Factor de correccion por almacenamiento

Factor de correccion 0.9 37,5<(Kg acumulacion) / (m2 captador)<300

Temperatura media mensual del ambiente ver tabla

Calculo de la energia util captada cada mes

dias (GJ/mes) (KJ/m2) (KJ/m2) (GJ/mes)Enero 31 81.772 7572 10708 40.215 0.492Febrero 28 73.859 11858 16770 56.884 0.770Marzo 31 81.772 15798 22342 83.904 1.026Abril 30 79.134 20796 29410 106.886 1.351Mayo 31 81.772 24036 33992 127.657 1.561Junio 30 79.134 25632 36249 131.742 1.665Julio 31 81.772 26996 38178 143.378 1.753Agosto 31 81.772 24840 35129 131.927 1.613Septiembr 30 79.134 20612 29150 105.941 1.339Octubre 31 81.772 13088 18509 69.511 0.850Noviembre 30 79.134 8670 12261 44.562 0.563Diciembre 31 81.772 6684 9453 35.499 0.434

Potencia Aportada Potencia demandada DEMANDA ENERGETICA

91.59 KW 91.11 kW14.054 1756.75

Area de apertura de una placa de c 2.16 m2

Numero de captadores solares nec 85.6481481

Caudal fango(m3/dia)

Caudal fango(l/h)

ΛtK1

K2

ta

F'rU L=FrU L(F

'r /Fr ) F rU L

K1=[kgacumulacion/(75 Sc )]−0 .25

Qutil= fQa

R1N Ea D1Qa

F r

U L

Hh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

5000.00

10000.00

15000.00

20000.00

25000.00

30000.00

Relacion Demanda Energetica-Aporte solar Captador Plano

demandaaporte

Meses

kwh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

5000.00

10000.00

15000.00

20000.00

25000.00

30000.00


demandaaporte

Meses

kwh


185 m2

0.655

0.71

0.95

0.97

Pendiente de la curva caracteristica del captador 4.4

f=1 .029D1−0.065D2−0 .245D12+0 .0018D

22+0 .0215D

13

o coeficiente global de perdidas del captador

0.998

37,5<(Kg acumulacion) / (m2 captador)<300

(GJ/mes) (ºC) (GJ/mes) (kWh/mes) 165.364 13 2.022 0.325 26.599 7388.49 163.463 14 2.213 0.522 38.552 10708.79 159.661 16 1.953 0.701 57.327 15924.28 152.059 20 1.922 0.878 69.450 19291.61 150.158 21 1.836 0.978 79.958 22210.63 144.456 24 1.825 1.021 80.764 22434.37 138.753 27 1.697 1.062 86.826 24118.22 138.753 27 1.697 1.008 82.394 22887.18 142.555 25 1.801 0.879 69.544 19317.65 150.158 21 1.836 0.598 48.866 13574.00 157.761 17 1.994 0.383 30.322 8422.65 163.463 14 1.999 0.280 22.860 6349.98

DEMANDA ENERGETICA

Cp (kJ/kgK) Tº ent. Tª sal.

994 4.174 15 60 91.11 728.87

Densidad Fango(kg/m3)

Pot.Instant(kW)

Energia Dem. Diaria(kWh)


E p ta fD2 Qutil Qutil

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

5000.00

10000.00

15000.00

20000.00

25000.00

30000.00


demandaaporte

Meses

kwh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

5000.00

10000.00

15000.00

20000.00

25000.00

30000.00


demandaaporte

Meses

kwh

22594.90 32.70 81.3420408.30 52.47 73.4722594.90 70.48 81.3421866.04 88.23 78.7222594.90 98.30 81.3421866.04 102.60 78.7222594.90 106.74 81.3422594.90 101.29 81.3421866.04 88.35 78.7222594.90 60.08 81.3421866.04 38.52 78.7222594.90 28.10 81.34

Energia demandada(kWh/mes)

Cobertura solar(%)

Energia demandada

(GJ/mes)

CAPTADOR VACIO














Factor adimensional







f=1 .029D1−0.065D2−0 .245D12+0 .0018D

22+0 .0215D

13


Qa

Ce

C

N

tac

t r

D1=EaQa


Sc

F'r (τα )

R1

N


'r /Fr )

F r (τα )n

(τα )/( τα )n

(F'r /F r )

D1

D2

D2=EpQa


F'rU L=FrU L(F

'r /Fr ) F rU L








dias (GJ/mes) (KJ/m2) (KJ/m2) (GJ/mes)Enero 31 81.772 7572 10708 33.898 0.415Febrero 28 73.859 11858 16770 47.948 0.649Marzo 31 81.772 15798 22342 70.724 0.865Abril 30 79.134 20796 29410 90.095 1.139Mayo 31 81.772 24036 33992 107.603 1.316Junio 30 79.134 25632 36249 111.047 1.403Julio 31 81.772 26996 38178 120.854 1.478Agosto 31 81.772 24840 35129 111.203 1.360Septiembr 30 79.134 20612 29150 89.298 1.128Octubre 31 81.772 13088 18509 58.592 0.717Noviembre 30 79.134 8670 12261 37.561 0.475Diciembre 31 81.772 6684 9453 29.923 0.366


91.59 KW 91.11 kW14.054 1756.75

Area de apertura de una placa de c 3 m2

Numero de captadores solares nec 53.33


Caudal fango(l/h)

ΛtK1

K2

ta

F'rU L=FrU L(F

'r /Fr ) F rU L


Qutil= fQa

R1N Ea D1Qa

F r

U L

Hh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

5000.00

10000.00

15000.00

20000.00

25000.00

Relacion Demanda Energetica-Aporte solar Captador Vacio

demandaaporte

Meses

kwh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

5000.00

10000.00

15000.00

20000.00

25000.00


demandaaporte

Meses

kwh


160 m2

0.638

0.68

0.95

1.00


f=1 .029D1−0.065D2−0 .245D12+0 .0018D

22+0 .0215D

13


0.962


(GJ/mes) (ºC) (GJ/mes) (kWh/mes) 22.397 13 0.274 0.368 30.119 8366.31 22.140 14 0.300 0.551 40.720 11311.03 21.625 16 0.264 0.704 57.531 15980.74 20.595 20 0.260 0.869 68.759 19099.77 20.338 21 0.249 0.963 78.726 21868.41 19.565 24 0.247 1.005 79.527 22090.95 18.793 27 0.230 1.040 85.060 23627.84 18.793 27 0.230 0.985 80.585 22384.73 19.308 25 0.244 0.864 68.398 18999.46 20.338 21 0.249 0.603 49.339 13705.32 21.367 17 0.270 0.418 33.086 9190.59 22.140 14 0.271 0.327 26.766 7434.89

DEMANDA ENERGETICA

Cp (kJ/kgK) Tº ent. Tª sal.

994 4.174 15 60 91.11 728.87


Pot.Instant(kW)



E p ta fD2 Qutil Qutil

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

5000.00

10000.00

15000.00

20000.00

25000.00


demandaaporte

Meses

kwh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

5000.00

10000.00

15000.00

20000.00

25000.00


demandaaporte

Meses

kwh

22594.90 37.03 81.3420408.30 55.42 73.4722594.90 70.73 81.3421866.04 87.35 78.7222594.90 96.78 81.3421866.04 101.03 78.7222594.90 104.57 81.3422594.90 99.07 81.3421866.04 86.89 78.7222594.90 60.66 81.3421866.04 42.03 78.7222594.90 32.91 81.34


Cobertura solar(%)

Energia demandada

(GJ/mes)

CAPTADOR PLANO














Factor adimensional







f=1 .029D1−0.065D2−0 .245D12+0 .0018D

22+0 .0215D

13


Qa

Ce

C

N

tac

t r

D1=EaQa


Sc

F'r (τα )

R1

N


'r /Fr )

F r (τα )n

(τα )/( τα )n

(F'r /F r )

D1

D2

D2=EpQa


F'rU L=FrU L(F

'r /Fr ) F rU L








dias (GJ/mes) (KJ/m2) (KJ/m2) (GJ/mes)Enero 31 47.05 7,572 10,708 22.61 0.480Febr 28 42.50 11,858 16,770 31.98 0.752Marzo 31 47.05 15,798 22,342 47.17 1.002Abril 30 45.53 20,796 29,410 60.09 1.320Mayo 31 47.05 24,036 33,992 71.76 1.525Junio 30 45.53 25,632 36,249 74.06 1.627Julio 31 47.05 26,996 38,178 80.60 1.713Agost 31 47.05 24,840 35,129 74.16 1.576Sept 30 45.53 20,612 29,150 59.56 1.308Oct 31 47.05 13,088 18,509 39.08 0.831Nov 30 45.53 8,670 12,261 25.051 0.550Dic 31 47.05 6,684 9,453 19.956 0.424


52.70 KW 52.64 kW14.054 1757

Area de apertura de una placa de captador so 2.16 m2

Numero de captadores solares necesarios: 48.15


Caudal fango(l/h)

ΛtK1

K2

ta

F'rU L=FrU L(F

'r /Fr ) F rU L


Qutil= fQa

R1N Ea D1Qa

F r

U L

Hh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

Relacion Demanda Energetica-Aporte solar Captador Plano CRHOMAGEN CR-10SN

demanda aporteMeses

Ener

gia

Term

ica

(kw

)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000


demanda aporteMeses

Ener

gia

Term

ica

(kw

)


104 m2

0.655

0.71

0.95

0.97


f=1 .029D1−0.065D2−0 .245D12+0 .0018D

22+0 .0215D

13

E p=Sc F'rU L(100−ta ) Λ tK 1K2


0.856


(GJ/mes) (ºC) (GJ/mes) (kWh/mes) 79.79 13 1.696 0.335 15.77 33.52 4380.89 13054.83 33.56 78.87 14 1.856 0.530 22.54 53.03 6260.03 11791.46 53.09 77.04 16 1.637 0.705 33.19 70.54 9219.33 13054.83 70.62 73.37 20 1.611 0.881 40.10 88.06 11137.93 12633.71 88.16 72.45 21 1.540 0.980 46.11 98.00 12808.05 13054.83 98.11 69.70 24 1.531 1.023 46.57 102.27 12935.96 12633.71 102.39 66.95 27 1.423 1.063 50.02 106.30 13893.26 13054.83 106.42 66.95 27 1.423 1.009 47.46 100.86 13182.15 13054.83 100.98 68.79 25 1.511 0.881 40.10 88.08 11140.23 12633.71 88.18 72.45 21 1.540 0.602 28.33 60.21 7869.32 13054.83 60.28 76.12 17 1.672 0.392 17.84 39.19 4956.90 12633.71 39.24 78.87 14 1.676 0.290 13.65 29.01 3791.57 13054.83 29.04

DEMANDA ENERGETICA

Tº ent. Tª sal.

994 4.174 34 60 52.64 421.12

Cobertura solar (%)


Cobertura solar(%)


Cp (kJ/kg

K)

Pot.Instant

(kW)



E p ta fD2Qutil Qutil

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000


demanda aporteMeses

Ener

gia

Term

ica

(kw

)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000


demanda aporteMeses

Ener

gia

Term

ica

(kw

)

47.0042.4547.0045.4847.0045.4847.0047.0045.4847.0045.4847.00

Energia demandada

(GJ/mes)

CAPTADOR VACIO














Factor adimensional







f=1 .029D1−0.065D2−0 .245D12+0 .0018D

22+0 .0215D

13


Qa

Ce

C

N

tac

t r

D1=EaQa


Sc

F'r (τα )

R1

N


'r /Fr )

F r (τα )n

(τα )/( τα )n

(F'r /F r )

D1

D2

D2=EpQa


F'rU L=FrU L(F

'r /Fr ) F rU L








dias (GJ/mes)(KJ/m2) (KJ/m2) (GJ/mes)Enero 31 47.05 7,572 10,708 19.33 0.411Febrero 28 42.50 11,858 16,770 27.35 0.644Marzo 31 47.05 15,798 22,342 40.34 0.857Abril 30 45.53 20,796 29,410 51.39 1.129Mayo 31 47.05 24,036 33,992 61.37 1.304Junio 30 45.53 25,632 36,249 63.34 1.391Julio 31 47.05 26,996 38,178 68.93 1.465Agosto 31 47.05 24,840 35,129 63.43 1.348Septiembre 30 45.53 20,612 29,150 50.93 1.119Octubre 31 47.05 13,088 18,509 33.42 0.710Noviembre 30 45.53 8,670 12,261 21.42 0.471Diciembre 31 47.05 6,684 9,453 17.07 0.363


52.70 KW 52.64 kW14.054 1756.75

Area de apertura de una placa de captador 3 m2

Numero de captadores solares necesarios 29.33

Caudal fango

(m3/dia)

Caudal fango(l/h)

ΛtK1

K2

ta

F'rU L=FrU L(F

'r /Fr ) F rU L


Qutil= fQa

R1N Ea D1Qa

F r

U L

Hh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

Relacion Demanda Energetica-Aporte solar Captador Vacio CPC IBERSOLAR

demanda aporteMeses

Ener

gia

term

ica

kwh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000


demanda aporteMeses

Ener

gia

term

ica

kwh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

Curvas de coberturas solares

Colector de vacio Captador planoMeses

Cobe

rtura

sol

ar (%

)


88 m2


0.662

0.70

0.95

1.00


f=1 .029D1−0.065D2−0 .245D12+0 .0018D

22+0 .0215D

13


###


(GJ/mes) (ºC) (GJ/mes) (kWh/mes)10.52 13 0.223 0.369 17.340 36.85 4816.53 13054.83 36.8910.39 14 0.245 0.551 23.402 55.07 6500.53 11791.46 55.1310.15 16 0.216 0.702 33.017 70.17 9171.39 13054.83 70.259.67 20 0.212 0.866 39.452 86.64 10958.81 12633.71 86.749.55 21 0.203 0.960 45.168 96.00 12546.63 13054.83 96.119.19 24 0.202 1.002 45.630 100.21 12675.08 12633.71 100.338.82 27 0.188 1.037 48.799 103.71 13555.37 13054.83 103.838.82 27 0.188 0.982 46.226 98.25 12840.50 13054.83 98.369.07 25 0.199 0.862 39.236 86.17 10898.88 12633.71 86.279.55 21 0.203 0.602 28.318 60.19 7866.12 13054.83 60.25

10.03 17 0.220 0.418 19.029 41.79 5285.96 12633.71 41.8410.39 14 0.221 0.328 15.422 32.78 4283.88 13054.83 32.81

DEMANDA ENERGETICA

Tº ent. Tª sal.

994 4.17 34 60 52.64 421.12

Cobertura solar(%)


Cobertura solar(%)


Cp (kJ/kgK)

Pot.Instant

(kW)

Energia Dem. Diaria

(kWh)


E p ta fD2Qutil Qutil

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000


demanda aporteMeses

Ener

gia

term

ica

kwh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000


demanda aporteMeses

Ener

gia

term

ica

kwh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

Curvas de coberturas solares

Colector de vacio Captador planoMeses

Cobe

rtura

sol

ar (%

)

47.0042.4547.0045.4847.0045.4847.0047.0045.4847.0045.4847.00

Energia demandada

(GJ/mes)

Documents

2.Calculo de Area de Captacion Solar