Manual Tecnico de Energia Solar Termica：SALVADOR ESCODA S.A..pdf

ÍNDICE FUNDAMENTOS SOBRE ENERGÍA SOLAR Colectores planos de alto rendimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 Prevención de emisiones contaminantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 Curvas de eficiencia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 y 4 Conceptos sobre energía, instalaciones y accesorios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 a 7 PROYECTO DE INSTALACIONES Zonas climáticas solares. Tabla de radiación solar de las capitales de provincia de España. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 y 9 Producción de ACS, estimación de la demanda. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 Dimensionamiento solar para instalaciones centralizadas de ACS, climatización de piscinas y apoyo de calefacción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 a 15 Dimensionamiento de la instalación hidráulica y cálculo de los componentes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16 a 20 Esquemas de principio hidráulicos para diversas instalaciones tipo. . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 a 34 LOS SISTEMAS SOLARES STIEBEL ELTRON SOL 25, descripción, datos técnicos, instalación y montaje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35 a 41 SOL 20, descripción, datos técnicos, instalación y montaje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 a 46 SISTEMAS SOLARES ESCOSOL ESCOSOL 22, descripción, datos técnicos, instalación y montaje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 a 50 Compactos por termosifón, ESCOSOL 120 L, 150 L, 180 L y 220 L. . . . . . . . . . . . . . . . . . .51 a 52 COMPLEMENTOS PARA INSTALACIONES SOLARES Accesorios y acumuladores STIEBEL ELTRON. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 a 64 Centralitas de regulación STIEBEL ELTRON. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65 a 72 Interacumuladores y depósitos de gran capacidad IDROGAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73 a 80 ANEXOS Anexo I:Homologación INTA SOL 25. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81 a 83 Anexo II:Definiciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84 Anexo III:Consumos estimados de agua caliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85 y 86 Anexo IV:Tablas de temperatura y radiación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87 a 89 Anexo V:Distancia mínima entre filas de captores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90 Rosselló, 430-432 Tel. 93 446 27 80 Fax 93 456 90 32 08025 BARCELONA Catálogo Técnico SALVADOR ESCODA S.A. ® FUNDAMENTOS SOBRE ENERGÍA SOLAR Colectores planos de alto rendimiento Balance de rendimiento Un elevado rendimiento y unas pro- piedades óptimas de los materiales son las caracteristicas que definen loscolectores SOL25S/SOL20I. Por una parte tenemos el vidrio solar especial de alta transparencia (con una transparencia del 92%), la ele- vada absorción ( 95% de la ener- gíarecibida)ylabajaemisión ( 60°C) del ACS en el acumulador, este sis- tema representa también una cierta protección contra los escaldamien- tos, importante cuando hay niños en casa. Un inconveniente de la temperatura más alta en el acumulador es la for- mación de incrustaciones de cal cuandoelaguadelaredescalcárea. Éstas se pueden prevenir mediante el control periódico del acumulador. MANUAL TÉCNICO DE ENERGÍA SOLAR5 Rosselló, 430-432 Tel. 93 446 27 80 Fax 93 456 90 32 08025 BARCELONA Catálogo Técnico SALVADOR ESCODA S.A. ® Componentes integrables DHE Existenmuchasopcionesparalage- neración de ACS. Una de ellas es el calentamiento posterior descentrali- zado del ACS procedente del acu- mulador solar vertical por medio de uno o varios calentadores instantá- neos DHE electronic comfort de STIEBEL ELTRON. Modo operativo Cuando existe insolación los colec- tores solares alimentan el acumula- dorsolarverticalinstalado,porejem- plo, en el sótano. Lamentablemente, enlatitudesseptentrionalesesta energía acumulada a menudo no re- sultasuficiente.Lasolucióneselcal- deoposteriordelACS.Enlamayoría de los casos esto se consigue con ayuda de combustibles fósiles con- vencionales, que se utilizan para ca- lentar la parte superior del acumula- dor solar vertical. La desventaja de ello es que, en la mayoría de los casos, este tipo de sistemasnosoncapacesdereaccio- nar frente a la insolación real, o úni- camente lo son con un gran desplie- gue técnico. Este problema lo puede resolver un STIEBEL ELTRON DHE electronic comfort. Es capaz de de- tectar automáticamente la tempera- tura del ACS entrante y adecuar su potencia eléctrica a la temperatura requeridaparaelcaldeoposterioren el momento de producirse el consu- mo de agua caliente. De esta forma seutilizaúnicamenteenergíaeléctri- ca cuando realmente se precisa. Esto es especialmente importante en los meses de invierno, cuando la insolación es más reducida. Ventajas: Se puede utilizar un acumulador tampón solar de mayores dimen- siones. No se desperdicia energía “de pa- go”(pérdidasdurantelasparadas). 6MANUAL TÉCNICO DE ENERGÍA SOLAR Rosselló, 430-432 Tel. 93 446 27 80 Fax 93 456 90 32 08025 BARCELONA Catálogo Técnico SALVADOR ESCODA S.A. ® ZTA 3/4 DHE Agua caliente Agua fría 60°C Esquema del sistema Componentes integrables SBK Aunque en el pasado cabía imagi- narse una instalación solar como apoyo de una instalación de calefac- ción convencional, para muchos re- sultaba inviable. Pero, como ha que- dado demostrado, en los meses “de transición” de marzo a mayo y de septiembre a noviembre puede re- sultar muy razonable. Precisamente enestaépocadelañolastemperatu- ras exteriores son relativamente ba- jas,deformaqueestodavíanecesa- rioponerlacalefacción,perolaener- gíasolaryaessuficienteparapreca- lentar el agua de calefacción. Aquí es donde resulta útil el sistema SBK de STIEBEL ELTRON. Los componentes del siste- ma: loscolectoresplanosdealtorendi- miento SOL 25 S / SOL 20 I o los colectores de tubos de vacío SOL 200/300 A el acumulador solar combinado para calefacción SBK 600/150 lainstalaciónsolarcompactaSOKI SBK-M el regulador SOM SBK para el sis- tema apto para todas las calderas de gasóleo, gas o de condensación se combina muy bien con una bomba de calor STIEBEL EL- TRON como generador de calor. Modo operativo El núcleo del sistema SBK es el acu- mulador solar combinado para cale- facción SBK 600/150. En el interior del depósito hay alojado un acumu- lador de 150 l para la generación del ACS, rodeado de un acumulador tampón de 450 l de capacidad. Esta solución representa la combinación óptimadegeneracióndeACSyapo- yo de la instalación de calefacción. Uncircuitodeprioridadespecialinte- grado en el regulador SOM SBK se encarga de optimizar el llenado del acumulador con arreglo a unos crite- rios energéticos óptimos. Gracias a un sistema de carga solar por zonas, cuya patente ha sido soli- citada, se almacena la energía solar en el acumulador combinado SBK 600/150 por capas. Cuando la temperatura en los colec- tores es suficiente se llena en primer lugar (hasta una temperatura selec- cionable) la zona superior del acu- mulador, que tiene la máxima priori- dad, con el fin de tener disponible siempre una cantidad suficiente de ACS. Tanprontocomosellenadichazona (o cuando la temperatura en los co- lectores es insuficiente), se cambia al intercambiador inferior. De esta forma se consigue el caldeo del acumulador desde arriba hacia abajo (hasta que la parte inferior al- canza la misma temperatura que la parte superior del mismo). Si después de esto sigue habiendo suficienteinsolación,seconectanen serie ambos intercambiadores (du- plicación de la superficie intercam- biadora), para posibilitar con la ma- yorrapidezposibleuncalentamiento delacumuladorhastalatemperatura máxima deseada. Si en días con una insolación reduci- da no resulta suficiente el llenado de la zona superior del acumulador, se comprueba el nivel de la zona infe- rior y se procede a su llenado. Conestemétododellenadoessiem- pre posible un aprovechamiento óp- timo de la energía. El regulador del sistema, SOM SBK, permite controlar tanto la instalación solarcomoelcircuitosolaryelgene- rador de calor. Por medio de un contacto sin poten- cial se pueden comandar calderas convencionales a gas, de gasóleo y de condensación. El SOM SBK incorpora un programa de ACS y otro de calefacción ajusta- bles individualmente. Esto permite ahorrar adicionalmente una gran cantidad de energía. Aparte de esto, el regulador es ca- paz de detectar y comandar óptima- mente una bomba de calor STIEBEL ELTRON por medio de la interfaz tipo bus “CAN” incorporada. Adicionalmente el regulador es ca- paz de regular un circuito mezclador de calefacción en función de la tem- peratura exterior. MANUAL TÉCNICO DE ENERGÍA SOLAR7 Rosselló, 430-432 Tel. 93 446 27 80 Fax 93 456 90 32 08025 BARCELONA Catálogo Técnico SALVADOR ESCODA S.A. ® Sistema combinado SBK Generación solar de ACS y apoyo de instalación de calefacción convencional Esquema del sistema PROYECTO DE INSTALACIONES Zonas climáticas solares El dimensionamiento de las instala- ciones solares depende de la de- manda energética del consumidor y de la oferta energética solar disponi- ble para la cobertura, total o parcial, de dicha demanda. Las posibilidades de ubicación de los colectores condicionadas por el emplazamientooeltipodeconstruc- ción utilizada en el proyecto también pueden tener una influencia directa sobrelaseleccióndelasuperficiede colectores. A fin de no excederse, ni quedarse por debajo, de lo necesario en el di- mensionamiento de la superficie de colectores de la instalación solar, se toman como base periodos de utili- zación variables según el tipo de aplicación. En los periodos de utilización enero a diciembre (todo el año) se pueden dimensionar las instalaciones sola- res en función de las cuotas porcen- tuales de cobertura con energía so- lar con respecto a la demanda ener- gética. En el caso de una utilización estacional (mayo - agosto, abril - septiembre), p.ej. para la climatiza- ción de piscinas descubiertas, se di- mensionan las instalaciones solares de forma que se obtenga una cober- tura de la demanda calorífica lo más amplia posible, sin generar grandes cantidades de energía en exceso no aprovechables. Lautilizacióndurantetodoelañode- termina un dimensionamiento en función de la cuota de energía solar deseada y alcanzable con respecto a la demanda energética total. Se debería situar entre el 40 y el 70% (óptimo coste-rendimiento). 8MANUAL TÉCNICO DE ENERGÍA SOLAR Rosselló, 430-432 Tel. 93 446 27 80 Fax 93 456 90 32 08025 BARCELONA Catálogo Técnico SALVADOR ESCODA S.A. ® Bilbao Oviedo Zaragoza MADRID Sevilla Málaga Valencia Barcelona III V VI VII II IV Zona solar climáticaHoras de sol h/año Insolación global kWh/m² año II1500 1700aprox. 1030 III1700 1900aprox. 1150 IV1900 2100aprox. 1230 V2100 2300aprox. 1370 VI2300 2500aprox. 1490 VII 2500aprox. 1610 MANUAL TÉCNICO DE ENERGÍA SOLAR9 Rosselló, 430-432 Tel. 93 446 27 80 Fax 93 456 90 32 08025 BARCELONA Catálogo Técnico SALVADOR ESCODA S.A. ® Tabla de radiación solar por meses en las diferentes ciudades de España kWh / m 2 / dia LATENEFEBMARABRMAYJUNJULAGOSEPOCTNOVDICMEDIA ÁLAVA431,281,923,113,614,114,615,034,813,972,641,531,143,15 ALBACETE391,862,924,175,335,896,977,426,445,223,442,331,784,48 ALICANTE382,363,334,535,256,426,897,176,255,083,862,722,114,66 ALMERÍA36,92,473,394,565,446,426,837,036,255,143,862,782,224,70 ASTURIAS431,472,142,943,394,174,224,674,113,442,721,641,283,02 ÁVILA40,71,672,533,754,925,396,197,317,035,223,111,921,444,21 BADAJOZ391,812,783,785,196,066,837,196,614,973,422,281,724,39 BALEARES39,62,002,974,004,505,836,316,725,724,563,362,361,814,18 BARCELONA41,41,812,643,584,475,175,646,005,034,063,002,001,613,75 BURGOS42,31,422,193,444,445,195,976,395,754,642,811,811,253,78 CÁCERES39,51,892,784,085,446,146,977,817,065,473,532,471,284,58 CÁDIZ36,52,253,194,365,146,176,617,196,395,033,942,782,064,59 CANTABRIA43,51,392,063,063,614,474,725,114,313,612,641,611,253,15 CASTELLÓN402,223,394,314,835,725,946,645,424,613,642,392,034,26 CEUTA35,92,473,645,175,836,757,427,446,755,313,943,062,395,01 CIUDAD REAL391,942,814,175,195,946,587,036,445,223,472,421,814,42 CÓRDOBA37,92,002,814,195,146,067,197,926,975,533,502,391,924,63 LA CORUÑA43,41,502,223,173,444,284,504,834,253,863,031,781,423,19 CUENCA40,11,642,443,584,835,196,117,116,194,863,112,001,534,05 GERONA421,972,923,944,425,195,286,195,144,143,252,171,833,87 GRANADA37,22,173,004,225,146,086,897,426,285,223,582,671,974,55 GUADALAJARA40,61,812,563,894,975,396,316,946,444,943,252,171,564,19 GUIPÚZCOA43,31,532,143,143,254,064,504,473,783,532,861,721,393,03 HUELVA37,32,113,144,445,426,697,117,977,115,894,032,562,084,88 HUESCA42,11,692,673,975,195,646,146,425,814,693,142,001,424,06 JAÉN37,81,862,814,005,005,646,787,426,695,333,312,251,814,41 LEÓN42,61,612,423,834,785,426,146,725,814,782,891,941,333,97 LÉRIDA41,71,672,755,005,225,816,286,615,924,673,362,001,334,22 LUGO431,422,113,254,224,755,425,615,114,172,751,721,253,48 MADRID40,41,862,943,785,225,816,537,226,424,693,172,081,644,28 MÁLAGA36,72,313,334,315,146,446,817,366,445,283,782,582,224,67 MELILLA35,32,613,504,785,646,396,896,896,285,083,943,032,424,79 MURCIA382,814,114,615,676,727,117,696,535,443,862,722,254,96 NAVARRA42,81,392,063,424,034,755,255,695,064,502,831,671,253,49 ORENSE42,31,312,033,143,894,504,895,084,613,972,611,561,193,23 PALENCIA421,472,503,674,865,476,066,696,004,753,031,831,283,97 LAS PALMAS28,23,113,944,945,446,036,256,756,085,504,193,422,974,89 PONTEVEDRA42,41,532,283,614,364,865,676,115,254,193,141,891,533,70 LA RIOJA42,51,562,443,814,615,335,946,475,784,502,971,891,333,89 SALAMANCA411,692,643,754,755,476,336,836,284,863,142,061,444,10 STA.C. TENERIFE28,52,973,695,035,977,147,368,147,395,894,503,002,585,31 SEGOVIA411,582,443,725,115,676,287,146,925,223,171,891,424,21 SEVILLA37,42,033,034,005,336,226,756,926,394,973,422,441,924,45 SORIA41,81,642,423,564,755,476,066,696,194,863,082,111,564,03 TARRAGONA41,12,032,974,144,895,616,256,615,694,563,422,441,754,20 TERUEL40,41,692,443,584,645,115,726,065,754,693,061,971,473,85 TOLEDO39,91,722,643,895,365,836,787,566,815,033,31