Tema: ayuda con el calculo del rendimiento

hola! he estado intentando calcular el rendimiento delos colectores y me han surgido una dudas. Para el calculo de T* hay que utilizar la tm, por lo que he leido, se puede aproximar a la temperatura de consumo,esta temperatura es : los 60 a los que se acumula, los 50 a los que se tiene que distribuir o 45?
Es normal que me de un rendimiento del captador que solo me varia en las decimales, osea que me de para todos los meses 83,X % y solo me varien las decimales? por ejemplo me da un rendimiento de 0.838 desde marzo hasta mayo y no se si es normal.
Gracias por vuestra atención. Un saludo.

Hola!

En general T * = Uo× (Te-Ta)/I y Te = (Tsal-Tent)/2 donde Tsal la temperatura de la salida del colector y Tent la temperatura de la entrada del colector. Significa que Te indica la temperatura media en el colector que es necesario para el cálculo de las pérdidas térmicas del colector que influyen en el rendimiento del colector. La temperatura de la entrada del colector prácticamente tal tanto como en las partes inferiores del acumulador solar y en la parte inferior su temperatura será más baja siempre que aquella que va al consumo ACS en las condiciones normales del trabajo ella no debes alcanzar parámetros que indicas (en el acumulador solar habré siempre estratificación).
Pero habiendo visto algunos certificados INTA mí ha descubierto que excepto la fórmula que utiliza T* hay otra fórmula que aplica T ** donde h Tm que mencionas. Alguien sabe como es descritas detalladamente esta fórmula y cuales parámetros tiene Tm?
Adri como puedes ver en la fórmula T* depende mucho de la radiación solar I que en marzo mucho menos que en mayo significa el rendimiento de ellos no debe ser igual.

Un saludo.

El rendimiento de los colectores se saca de la curva de rendimiento, no creo que puedas medirlo tú a no ser que dispongas de un campo de pruebas y vayas midiendo la temperatura de entrada y de salida de lo colectores. En una instalación lo importante es el rendimiento general de la instalación....digo

Me refiero a que con la curva de rendimiento ( o con no, k1 y k2) calculo el rendimiento para cada mes y lo multiplico por la irradiación para saber la energia que es capaz de captar el colector por m2. Asi con esto puedo calcular la energia que obtengo con la superficie máxima y mínima que me marca el rite. Creo que es asi aunque tampoko me hagas muxo caso que soy principiante en esto.
Mi problema es que para eso necesito conocer Tm . Gracias por vuestro tiempo, un saludo.

Iniciado por adriGalicia

hola! he estado intentando calcular el rendimiento delos colectores y me han surgido una dudas. Para el calculo de T* hay que utilizar la tm, por lo que he leido, se puede aproximar a la temperatura de consumo,esta temperatura es : los 60 a los que se acumula, los 50 a los que se tiene que distribuir o 45?
Es normal que me de un rendimiento del captador que solo me varia en las decimales, osea que me de para todos los meses 83,X % y solo me varien las decimales? por ejemplo me da un rendimiento de 0.838 desde marzo hasta mayo y no se si es normal.
Gracias por vuestra atención. Un saludo.

Hola AdriGalicia,
hasta ahora los calculos del rendimiento mensual de un colector termico presentaban valores muy dispares: se aproxima a una curva parabolica, donde el máximo esta en los meses de verano. Por tanto, si la variación del rendimiento durante bastante meses es del orden de las decimas (83,X%) creo que hay algo extraño en los calculos realizados.

Por ejemplo: un colector termico de parametros b y m, con una temperatura del fluido de Tm en un ambiente de temperaturas Ta e irradiacion solar I a lo largo del año. El rendimiento del colector termico es: rendimiento = b-m*((Tm-Ta)/I). En la imagen se aprecia que el rendimiento varia de mes a mes y a lo largo del año describe una curva parabolica con un máximo en los meses de verano.



La primera ecuación que menciona Igor Kasatkin es válida y mas completa porque la que te escribo es una simplificacion de esa.

La temperatura de fluido Tm la eliges tú. En el ejemplo he decidido que fuera 45ªC porque estaba pensando en una instalacion de ACS (que tambien pudiera ser hasta 60ºC). Por otro lado, en instalaciones para calentar una piscina, lo habitual es emplear una temperatura de fluido Tm de hasta 27ºC porque el cuerpo no esta muy confortable durante mucho tiempo a más temperatura.

Yo esk use un catalogo de viesmann en concreto del vitosol100 y de ahí saque un rendimiento óptico del 84% y un coeficiente de perdida de calor k1=3.36 W/m2K y k2=0.013W/m2K2. Entonces supuse Rendimiento=0.84-3.36T*-0.013I(T*^2)
T*= (tm-Tred)/I
Era la unica forma de que me coincidieran las unidades.

El rendimiento lo tengo que calcular para cada mes, entonces la I que tengo que poner en las formulas es la mensual no? osea la que saco de las tabals de la ordenanza municipal por el numero de días del mes.¿O debo usar solo el dato de irradiación para un día?

No comprendo lo de la Tm, porque el resultado va a ser distinto si elijo 45 o 60 grados ya que me afectan a T* y al rendimiento, no?

Buff, k lio. Gracias por vuestra ayuda, espero que llegue el dia que sea yo el que de respuestas en vez de plantear preguntas, jaja.
Un saludo

Hola!!

Creo que lo primero de todo es aclarar que la ecuación de rendimiento de la que estamos hablando todos es de rendimiento instantáneo. Por eso aparece la irradiancia I que se mide en W/m2 (que es lo mismo que J/sm2) y varía a lo largo de un día.
Por lo tanto esa expresión no permite calcular rendimientos medios mensuales.

En cuanto a los tipos de expresiones de rendimiento, la que se está empleando últimamente es la de la norma UNE-EN 12975 que dice:
R=Ro-a1[(Tm-Ta)/I]-a2[(Tm-Ta)^2/I]

En ella Tm es la temperatura media del fluido de trabajo, es decir, Tm=(Te+Ts)/2
donde Te es la temperatura de entrada del fluido al captador y Ts es la de salida.
No he visto nunca emplear Tm-Tred.

Habría que ver si la expresión del rendiminto que se da del captador se ajusta a esta ecuación o por contra es diferente.

Yo no he visto calcular el rendimiento medio del captador en un mes, pero lo que si he visto ha sido calcular el rendimiento de la instalación para cada mes.

Espero que haya serbido para aclarar algo o no

Salu2!!

Por cierto LASER 15

¿cómo se meten en los mensajes hojas excel o algún otro tipo de imagen en el mensaje?. Todavía soy algo novato

Salu2

Iniciado por adriGalicia

Yo esk use un catalogo de viesmann en concreto del vitosol100 y de ahí saque un rendimiento óptico del 84% y un coeficiente de perdida de calor k1=3.36 W/m2K y k2=0.013W/m2K2. Entonces supuse Rendimiento=0.84-3.36T*-0.013I(T*^2)
T*= (tm-Tred)/I
Era la unica forma de que me coincidieran las unidades.

Hola AdriGalicia,
esa ecuación de segundo grado (parabola) es correcta y la ecuación de primer grado (recta) también es correcta. Normalmente, se emplea la ecuación de la recta porque es más sencilla pero algunos proveedores incluyen o utilizan la ecuación parabolica. Amabas curvas representan lo mismo: el rendimiento del colector. Elige una de las dos curvas y ya esta.

Iniciado por adriGalicia

El rendimiento lo tengo que calcular para cada mes, entonces la I que tengo que poner en las formulas es la mensual no? osea la que saco de las tabals de la ordenanza municipal por el numero de días del mes.¿O debo usar solo el dato de irradiación para un día?

El rendimiento del colector térmico es habitual calcularlo para cada mes. Por tanto, si empleamos la ecuación de la recta del colector, es necesario introducir la irradiación solar media de cada mes. Por ejemplo: Madrid, enero, la irradiación solar media es de 220 W/m^2 para una superficie horizontal.

Iniciado por adriGalicia

No comprendo lo de la Tm, porque el resultado va a ser distinto si elijo 45 o 60 grados ya que me afectan a T* y al rendimiento, no? Buff, k lio. Gracias por vuestra ayuda, espero que llegue el dia que sea yo el que de respuestas en vez de plantear preguntas, jaja.
Un saludo

La temperatura del fluido Tm es cómo de caliente quieres el ACS en tu instalación. Es exacto mencionar que el rendimiento del colector térmico es diferente si uso a 45ºC o a 60ºC. Observa la ecuacion de la recta del colector. Al cambiar Tm de 45ºC a 60ºC, aumenta el salto energético dentro del colector y por tanto el rendimiento bajará. A causa de esto, necesitaría un mayor número de paneles térmicos para cubrir el volumen de ACS que busco.

Por esto es importante elegir la Tm, porque condiciona el número de paneles térmicos que necesitas para cubrir tu volumen de ACS. Además, ten en cuenta que a la gente no le gusta ducharse con agua de 60ºC.

Iniciado por meso

Por cierto LASER 15

¿cómo se meten en los mensajes hojas excel o algún otro tipo de imagen en el mensaje?. Todavía soy algo novato

Salu2

Hola Meso,
ve a este lugar del foro y observa como se hacen los enlaces, imagenes,...

Laser, en la gráfica que muestras supones siempre que la temperatura media en los colectores es la temperatura deseada lo cual no siempre es cierto especialmente en Invierno.

Esto lleva a considerar un salto térmico colector-ambiente irreal en algunos meses, a un rendimiento negativo del colector y por tanto a nula contribución solar.

En Invierno normalmente (salvo instalaciones sobredimensionadas) no se llega a la temperatura deseada pero si pueden conseguirse 20-25º, por lo que hay contribución solar ya que hemos conseguido elevar la temperatura de 6-7º a 20-25º.

Si conseguimos elevar la temperatura de almacenamiento a To, tendremos una contribución solar = (To - Tred)/(Tuso - Tred)

Una forma de llegar a esto es aplicar las ecuaciones instantaneas con una temperatura en los colectores igual a la del agua de la Red e ir calculando en sucesivas repeticiones hasta llegar a un equilibrio térmico. Algo parecido a lo que pasaría con la puesta en marcha de la instalación.

Iniciado por Addy

Laser, en la gráfica que muestras supones siempre que la temperatura media en los colectores es la temperatura deseada lo cual no siempre es cierto especialmente en Invierno.

Esto lleva a considerar un salto térmico colector-ambiente irreal en algunos meses, a un rendimiento negativo del colector y por tanto a nula contribución solar.

En Invierno normalmente (salvo instalaciones sobredimensionadas) no se llega a la temperatura deseada pero si pueden conseguirse 20-25º, por lo que hay contribución solar ya que hemos conseguido elevar la temperatura de 6-7º a 20-25º.

Si conseguimos elevar la temperatura de almacenamiento a To, tendremos una contribución solar = (To - Tred)/(Tuso - Tred)

Una forma de llegar a esto es aplicar las ecuaciones instantaneas con una temperatura en los colectores igual a la del agua de la Red e ir calculando en sucesivas repeticiones hasta llegar a un equilibrio térmico. Algo parecido a lo que pasaría con la puesta en marcha de la instalación.

Hola Addy,
hay razón en lo que comentas sobre que no siempre se consigue la temperatura deseada tras los colectores, especialmente en invierno.

El proposito de la gráfica era mostrar como varia el rendimiento del colector como una curva parabolica a lo largo del año. La información de la tabla adjunta a la gráfica es inventada; no es real.

AdriaGalicia comento en su primer comentario que tenia una curva de rendimiento casí plana a lo largo del año. Yo trataba ese asunto en concreto y poco más. Esta bien que profundices en otros modos y detalles que aclaran mejor lo expuesto.

Hola:
Estoy comenzando en esto y me gustaria saber como se obtiene los parámetros b y m de los colectores.
he leido que son datos que te tiene que facilitar el fabricante, pero yo no lo veo en ninguna de las caracteristicas de lo paneles.
Hay alguna forma de calcularlo.
Muchas gracias

El b creo que viene como rendimiento óptico y el m como coeficiente de perdidas de calor.
Segun utilicen la ecuacion de una recta o una parabola te aparecen uno o dos términos de coeficiente de pérdidas de calor.
Por ejemplo para un colector de marca cualquiera que te dicen : rendimiento óptico 0.84, y coeficientes de perdidas K1=3.36 y k2=0.013. La ecuación quedaría:

rend=0.84-3.36T*-0.013I (T*^2)

Yo lo interprete asi, espero que este bien y no llevarte a confusión porque tambien soy novato. A ver si viene alguien y me reafirma o rebate. Un saludo.

Iniciado por adriGalicia

Por ejemplo para un colector de marca cualquiera que te dicen : rendimiento óptico 0.84, y coeficientes de perdidas K1=3.36 y k2=0.013. La ecuación quedaría:

rend=0.84-3.36T*-0.013I (T*^2)

Cuidado con los conceptos!!

rend=0.84-3.36(tm-ta)/I-0.013I (tm-ta)^2/I

tm: temperatura media del fluido solar
ta: temperatura ambiente
(ambas en ºK o ºC como es diferencia de temperatura coinciden)
I: Intensidad radiante (W/m2)