Tema: Ejercicios 4.4.2

Hola amigos...
Estoy desarrollando los ejercicios 4.4.2
me gustaría que evaluarán mis cálculos y me dieran su opinión de ellos, saludos

4.4.2.16

Solución:

Cuando se realiza una instalación solar se establecen la cantidad de usuarios que harán uso del sistema, la cantidad de tiempo estimado y la cantidad de litros calculado para los habitantes de la casa, si las dos familias disponen de iguales condiciones en sus instalaciones solares, con un correcto diseño y funcionamiento de su instalación, consumiendo la misma cantidad de A.C.S. a 45º en las mismas horas del día, la explicación que puedo dar es la diferencias de temperaturas que pueden existir en la red de agua fría que entra a cada depósito de agua, si los termostatos regulan la diferencia de temperaturas para mantener la temperatura del acumulador constante (45º C) activando dispositivos para hacer funcionar por ejemplo una resistencia eléctrica u otra energía auxiliar entonces cabe señalar que la instalación solar de una de ellas, en el circuito secundario debe aportarse más energía por más tiempo para lograr la temperatura deseada del acumulador.





4.4.2.30

Solución:

Observo en los diagramas que el acumulador “a” tiene las características del acumulador que he estudiado en este curso con las orientaciones de las tuberías hacia el captador, sin embargo el acumulador “b” se presenta con una disposición atípica…
Por la tipología de conexión a los captadores puedo mencionar que

• Conviene facilitar el intercambio térmico entre el agua de los captadores y el depósito llevando interiormente o exteriormente una de las bocas de entrada lo más lejos de la otra
• Ambos poseen las mismas diferencias de cotas, pero de sentidos opuestos
• En ambos se realizaría movimiento convectivo del sistema termosifónico, estratificando las temperaturas dentro de ellos…

Considerando las observaciones anteriores me parece que el acumulador “b” cumpliría con uno de esos principios que el primer acumulador.



4.4.2.41

Solución:

El captador plástico tiene una curva de rendimiento con viento flojo de
. n = 0.8 – 21(tº-tºa)/I
La piscina tiene una superficie de 5m x 10m (A= 50 m2) de un chalet unifamiliar situado en las afueras de Madrid
Como no se entregó datos relativos a los meses de uso, se procederá a calcular la superficie captadora considerando al mes de septiembre como base de los cálculos.

Primero obtengo los datos climatológicos del lugar:
Latitud: + 40º
De la tabla 4 de 2.1.4 obtengo la temperatura media de Madrid en Septiembre que es de 21º C
El viento predominante es flojo
La humedad relativa del ambiente es de 56% siendo una zona media de humedad.

Segundo procedo a calcular las pérdidas totales P de la superficie de la piscina por m2, como se especifica que no se cubre con una manta térmica por las noches la piscina, los cálculos se realizarán con los datos superiores de la línea punteada de cada fila y columna:

Pérdidas por radiación: 11.4 MJ/m2
Pérdidas por convección: 9.5 MJ/m2
Pérdidas por evaporación: 6.5 MJ/m2
Total de pérdidas (P): 27.5 MJ/m2

Entonces P x A = 27.5 MJ/m2 x 50 m2 = 1375 MJ

Tercero, a continuación se realizan los cálculos de la energía de la radiación solar aprovechada por la piscina para H en Madrid que es de 16.9 MJ/m2
Cuarto, se calcula las pérdidas por reflexión en la superficie del agua, sombras parciales y otras pérdidas introduciendo el factor 0.85 a la radiación aprovechada…

0.85H= 0.85x16.9 = 14.37 MJ/m2
Entonces la energía aprovechada por la piscina es 0.85 x H x A= 718.5 MJ

Quinto, La energía que deben aportar los captadores será igual a la diferencia entre las pérdidas totales de energía y la energía aprovechada por la piscina que es igual a:
E c = 1375 MJ - 718.5 MJ = 656.5 MJ

Sexto, El rendimiento del captador solar durante el mes de septiembre será

n = 0.8 – 21(tº-tºa)/I = 0.8 - 21(27-21)/I con tº=27º y tºa= 20º como es un captador sin cubierta se aplica al primer término el factor de corrección de 0.97

n = 0.8x0.97 – 21(27-21)/ I =
n = 0.72 – 126/I
Séptimo, IH para Madrid en Septiembre es del orden de los 491 W/ m2 según la tabla 3 de 2.1.4
Como no se detalla la inclinación de los paneles se usará la inclinación idónea que es L – 5º como Madrid tiene una latitud 40 º Norte entonces los paneles quedarán con una inclinación de 35º Sur, se aplicará el factor corrector de inclinación para la latitud 40º con inclinación 35º de k=1.21 correspondiente al mes de septiembre, resultando
I = 1.21 x IH = 1.21 x 491 = 594 W/m2

Luego entonces el rendimiento del captador será

n = 0.72 – 126/ 594 = 51 % lo que me dice que por cada metro cuadrado sólo se aprovecha un 51% de energía incidente.

La energía que se aprovechará será de

0.51x 594 W/m2 = 303 W/m2 = 11 MJ/m2

El área a utilizar por los captadores será:
S = 656.5 MJ / 11 MJ = 60 m2 si cada colector posee una superficie de captación de 2 m2 entonces… se necesitan 30 captadores solares para satisfacer la demanda de mantener la piscina a 27º C

Espero que puedan ayudarme a saber si voy por buen camino compañeros más avanzados...dese antemano muchas gracias.

en youtube hay un curso de energía térmica solar que se impartió en Chile en Agosto de 2010 donde se puede profundizar más sobre el tema ...aqui les dejo la dirección
YouTube - Curso para instalaciones solares térmicas 17