Cálculo de Calentamiento de Agua Sanitario con Energía Solar de Damián Ochoa, Apuntes de Energía y Medio Ambiente

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UNIVERSIDAD DE CUENCA

NOMBRE:

Damián Ochoa Dávila.

NIVEL:

7mo Ciclo de Ingeniería Industrial.

MATERIA:

Gestión Energética.

FECHA:

CUENCA-ECUADOR

Cálculo de un Sistema de Calentamiento de Agua Sanitario con Energía Solar

1. Marco teórico A lo largo del tiempo surgen distintos estudios para diversas aplicaciones de energías renovables, así poder ayudar al medio ambiente y disminuir cada vez más los efectos negativos del cambio climático. La energía solar termina de baja temperatura se antepone como energía limpia, eficiente y económica, sirve netamente para calentar líquidos (agua principalmente), su uso podría ser válido para calentar sistemas sanitarios de hogares u hospitales, calentar piscinas, circuitos para calentar agua en hogares e industrias, etc., a temperaturas no mayores de 65 grados, mas no para la producción de electricidad. [ CITATION Nov17 \l 3082 ] Instalación de energía solar térmica: Esta instalación cuenta con tres circuitos que están conectados, permitiendo captar la energía solar, transformar esta energía y por último el suministro final. La conexión del circuito primario se compone por paneles que captan la energía solar, que posteriormente transportan hasta el circuito secundario. El circuito secundario se encarga de transformar la temperatura del agua y también es la encargada de que sea transportada a través de las tuberías hacia el tercer circuito. El tercer circuito el cual distribuye el agua caliente a distintos puntos de consumo. [ CITATION Nov17 \l 3082 ] Elementos del circuito de energía solar térmica:  Paneles solares. – Son paneles que no producen electricidad, simplemente captan la energía proveniente del sol. Su composición es de una cubierta de cristal muy fino transparente, y una placa que absorbe la energía.  Circuito hidráulico. – encargado de transportar el agua caliente hasta el punto final del circuito.  Intercambiador o transformador de calor. – transporta la energía proveniente del sol ejerciendo calor sobre el agua, y así logra cambiar la temperatura de la misma hasta 65 grados.  Bombas de circulación. – mueve los caudales del agua.  Acumuladores de inercia térmica. – es el que mantiene el calor del agua para el momento en el que se vaya a utilizar.  Red de tuberías. – transporta el agua caliente desde la captación hasta su uso final.  Sistema de regulación. – optimiza y regula el funcionamiento, cuenta con sensores para su apoyo.  Sistema de apoyo. – suministra energía de forma auxiliar, siempre y cuando la energía del sol no fuese suficiente o se haya agotado. [ CITATION Nov17 \l 3082 ]

2. Antecedentes del proyecto Información del sitio: Este cálculo de un Sistema de Calentamiento de Agua Sanitario con Energía Solar, fue basado en residencia en la ciudad de Cuenca, donde se encuentran tres personas y el agua caliente es utilizada netamente para ducharse y el lavado de trastes. Los datos porcentuales del consumo mensual de agua se realizaron en base a la planilla de agua mensual del año 2020. La instalación se verá realizada en el techo, teniendo unas medidas de 12x3,5.

HOMBRE 55

HOMBRE 55

MUJER 40

Total 150

CONSUMO DIARIO

3. Cálculos Tabla 1. Tabla Solar Térmica (A.C.S.) [CITATION Wea21 \l 3082 ]

Ilustración 2. Gráficos Solar Térmica (A.C.S.) La grafica de “Aportación solar – Consumo energético” nos muestra que se existe más consumo energético, que aportación solar. El rendimiento de los colectores tiene un rango de aproximadamente de 30% a 38%. La sustitución de energía solar en febrero fue la más baja con un aproximado de 63%, mientras que en el mes de noviembre fue el mes en que mas sustitución energética hubo, con un aproximado del 95%. Así mismo, en el mes de noviembre “La energía auxiliar necesaria”, se necesito en un aproximado de 13%, mientras que, en el mes de junio, se necesitó aproximadamente el 100%.

4. Ficha técnica

• Calefón: $
• Bomba de calefón: $

Calentador Solar 150 L Heat Pipe 15

Tubo Alta Presión 3-4P

Calefon Instamatic 20-26 Litros A Gas 425

Bomba Agua Presión Caudal Calefones 90

Instalaciones, extras y M.O. 150

Total 902,

COSTO TOTAL

- Presupuesto:

Descripción Cantidad Precio Unitario Total

Gas subsidiado 1 2,75 2,

Agua 151 0,41 61,

Sistema con gas al mes

TOTAL

Descripción Cantidad Precio Unitario Total

Gas sin subsidio 1 19 19

Agua 151 0,41 61,

Sistema con gas al mes

TOTAL