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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL ESPOL
PROFESOR: ING. MSC. DOUGLAS AGUIRRE H.
“ENERGÍA SOLAR TERMICA”
2009
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INTRODUCCIÓN
La energía solar está garantizada para los próximos 6000 millones de años próximos años
La energía solar es una fuente energética gratuita, limpia e inagotable gratuita, inagotable
Durante 1 año, el Sol arroja sobre la Tierra 4000 veces más energía que la que se va a consumir
EEUU recibe del Sol en 1 año, 1500 veces más energía que la que va a consumir.
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Distancia Sol - TierraSol → esfera gaseosa, diámetro=1.391.000 km
Distancia media Sol-Tierra: ro=1 =1,496*108 km = 1 AUAU = Distancia astronómica
Dimensiones:Sol = Balón fútbolTierra = Grano de arenaDistancia Sol-Tierra: 25 metros
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ESTACIONES
Hemisferio SUR:– Solsticio de invierno (21 Junio): día más corto– Solsticio de verano (21 de Diciembre): día más largo– Equinoccio de otoño (20 de Marzo): día=noche (paso de verano a otoño)– Equinoccio de primavera (22 de Septiembre): día=noche (paso de invierno a primavera)
Hemisferio NORTE:– Solsticio de verano (21 Junio): día más largo– Solsticio de invierno (21 de Diciembre): día más corto– Equinoccio de primavera (20 de Marzo): día=noche (paso de invierno a primavera)– Equinoccio de otoño (22 de Septiembre): día=noche (paso de verano a otoño)
Invierno en Hemisferio Norte → mínima distancia sol-tierra → ¿máxima radiación en superficie terrestre?
NO → Motivo → ángulo de inclinación del eje de la Tierra= 23,5 º →estaciones del año estaciones año
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ESTACIONES
Trópico de Cáncer Trópico de Cáncer:Círculo terrestre de latitud 23,5ºN, en donde el 21 de junio (solsticio de verano en el hemisferio N), los rayos solares a mediodía caen verticalmente sobre un observador del lugarTrópico de Capricornio:Círculo terrestre de latitud 23,5ºS, en donde el 21 de diciembre (solsticio de invierno en el hemisferio N), los rayos solares a mediodíacaen verticalmente sobre un observador del lugar.
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ESTACIONES
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ESTACIONES
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ESTACIONES
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ESTACIONES
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Posición del Sol Relativa a una Superficie
Latitud Longitud
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Movimientos de la Tierra:Traslación: La Tierra gira en un plano de revolución eclíptico,
dando una vuelta completa cada 365 días.Rotación: La Tierra gira alrededor del eje polar, dando una vuelta
completa cada 24 horas.Declinación
Declinación → Ángulo formado entre el rayo solar con el plano del ecuador en cada época del año (δ)
– Hemisferio Norte: Solsticio de Verano: δ = 23,5ºSolsticio de Invierno: δ = -23,5ºEquinoccios: δ = 0º
DECLINACIÓN SOLAR
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DECLINACIÓN SOLAR
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ +=
365)284(*360*45.23 nsenδ
Siendo:δ : Declinación Solar [grados]n : Numero del día de 1 a 365
∂−−= Latiud90αSiendo:α : Altura Solar [grados]Latitud: Latitud del proyecto [grados]
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Angulo de los rayos solares con respecto a la Horizontal [grados]Altura Solar (α)
Angulo de los rayos solares con respecto a la vertical [grados]Angulo Cenital (ΦZ)
Angulo que forma el módulo con respecto a la horizontal [grados]Inclinación (β)
Angulo de inclinación del módulo proyectado a la Superficie con respecto a la línea Norte-Sur [grados]
Azimut (γ)
Angulo de inclinación del Sol proyectado a la Superficie con respecto a la línea Norte-Sur [grados]Azimut (Ψ)
DECLINACIÓN SOLAR
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DECLINACIÓN SOLAR
Declinación Solar en Guayaquil
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CARTA SOLAR O ESTEREOGRAFICA / DIAGRAMAS SOLARES
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CARTA SOLAR O ESTEREOGRAFICA / DIAGRAMAS SOLARES
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CARTA SOLAR O ESTEREOGRAFICA / DIAGRAMAS SOLARES
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CARTA SOLAR CILINDRICA
LATIDUD -2º N
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RADIACIÓN SOLAR
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RADIACIÓN SOLAR
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RADIACIÓN SOLAR
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RADIACIÓN SOLAR PARA GUAYAQUIL (LATITUD -2º N)
Estudio de OLADE 1987
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PERDIDAS DE ENERGÍA
MAXIMAS PERDIDAS PROVOCADAS POR:
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SEPARACIÓN DE PANELES
βσ senh *=
)()cos(*
1 αα
senh
d =
1)cos(* dd += βσ
σ Ancho del módulo solar d Distancia minima entre filas d1 Distancia minima entre estructuras h Altura de estructura β Inclinación de módulos α Angulo de altura d2 Distancia de seguridad entre estructuras dT Distancia Total entre filas.
α = Altura Solar cambia durante el año, se suele elegir la mínima en guayaquil 68.75ºα = 90º – Latitud del Lugar (Norte + , Sur -)o – 23.5º
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ATLAS SOLAR DEL ECUADOR
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ATLAS SOLAR DEL ECUADOR
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ATLAS SOLAR DEL ECUADOR
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VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
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VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
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VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
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VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
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VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
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ESQUEMA BASICO DE UN SISTEMA SOLAR TERMICO
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ESQUEMA BASICO DE UN SISTEMA SOLAR TERMICO
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ESQUEMA BASICO DE UN SISTEMA SOLAR TERMICO
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ESQUEMA BASICO DE UN SISTEMA SOLAR TERMICO
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ESQUEMA BASICO DE UN SISTEMA SOLAR TERMICO
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ESQUEMA BASICO DE UN SISTEMA SOLAR TERMICO
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SIMBOLOGIA
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CONEXIÓN DE COLECTORES
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CONEXIÓN DE COLECTORES
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CONEXIÓN DE COLECTORES
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TIPOS DE COLECTORES
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Colectores de Baja Temperatura1. De Polipropileno 2. De Placa Plana3. De Tubos en Vacío
TIPOS DE COLECTORES
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TIPOS DE COLECTORES
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TIPOS DE COLECTORES
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TIPOS DE COLECTORES
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TIPOS DE COLECTORES
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TIPOS DE COLECTORES
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TIPOS DE COLECTORES
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TIPOS DE COLECTORES
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TIPOS DE COLECTORES
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TIPOS DE COLECTORES
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TIPOS DE COLECTORES
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TIPOS DE COLECTORES
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TIPOS DE COLECTORES
CUADRO COMPARATIVO ENTRE TIPOS DE COLECTORES
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Cómo se transporta el calor?
Conducción.- ContactoConvección.- Mezcla de LíquidosRadiación.- Sin contacto (a través del vacío), mediante radiación infrarrojo.
CONDUCCTIVIDAD DEL CALOR
SÓLIDOS (METALES
LIQUIDOS GASES
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La radiación al llegar al colector ocurre:ReflexiónTransmisiónAbsorción
PROPIEDADES DE LOS COLECTORES
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PROPIEDADES DE LOS COLECTORES
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PROPIEDADES DE LOS COLECTORES
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RENDIMIENTO DEL COLECTOR SOLAR PLACA PLANA
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Tc = Tm
RENDIMIENTO DEL COLECTOR SOLAR PLACA PLANA
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RENDIMIENTO DEL COLECTOR SOLAR PLACA PLANA
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RENDIMIENTO DEL COLECTOR SOLAR PLACA PLANA
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DIMENSIONAMIENTO BASICO DE INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA PARA AGUA CALIENTE SANITARIA
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DIMENSIONAMIENTO BASICO DE INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA PARA AGUA CALIENTE SANITARIA
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DIMENSIONAMIENTO BASICO DE INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA PARA AGUA CALIENTE SANITARIA
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DIMENSIONAMIENTO BASICO DE INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA PARA AGUA CALIENTE SANITARIA
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DIMENSIONAMIENTO BASICO DE INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA PARA AGUA CALIENTE SANITARIA METODO F-CHART
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DIMENSIONAMIENTO BASICO DE INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA PARA AGUA CALIENTE SANITARIA METODO F-CHART
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DIMENSIONAMIENTO BASICO DE INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA PARA AGUA CALIENTE SANITARIA METODO F-CHART
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DIMENSIONAMIENTO BASICO DE INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA PARA AGUA CALIENTE SANITARIA METODO F-CHART
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DIMENSIONAMIENTO BASICO DE INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA PARA AGUA CALIENTE SANITARIA METODO F-CHART
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DIMENSIONAMIENTO BASICO DE INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA PARA AGUA CALIENTE SANITARIA METODO F-CHART
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DIMENSIONAMIENTO BASICO DE INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA PARA AGUA CALIENTE SANITARIA METODO F-CHART
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DIMENSIONAMIENTO BASICO DE INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA PARA AGUA CALIENTE SANITARIA METODO F-CHART
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DIMENSIONAMIENTO BASICO DE INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA PARA AGUA CALIENTE SANITARIA METODO F-CHART
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AHORRO ECONOMICO