Proyecto Energia Solar Albergue Rural 874pub

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<ul><li><p> Proyecto de instalacin energa solar para climatizacin y obtencin de agua caliente sanitaria en </p><p>albergue rural. </p><p> TITULACIN: I.T.E.I. </p><p> AUTOR: Javier Serrano Vzquez. </p><p> DIRECTOR: Jos Ramon Lpez Lpez Pedro Garcs Miguel </p><p>FECHA: Junio 2006 </p></li><li><p> PROYECTO DE INSTALACIN ENERGA SOLAR PARA CLIMATIZACIN Y OBTENCIN DE AGUA CALIENTE SANITARIA EN ALBERGUE RURAL . </p><p>MEMORIA DESCRIPTIVA </p><p> Proyecto de instalacin energa solar para climatizacin y obtencin de agua caliente sanitaria en albergue rural. </p><p>1. MEMORIA DESCRIPTIVA </p></li><li><p> PROYECTO DE INSTALACIN ENERGA SOLAR PARA CLIMATIZACIN Y OBTENCIN DE AGUA CALIENTE SANITARIA EN ALBERGUE RURAL . </p><p>MEMORIA DESCRIPTIVA </p><p> 1 Antecedentes 1 1.1 Historia de la energa solar 1 1.2 Estructura y datos del sol 4 1.3 Radiacin solar 4 1.4 Desarrollo de la Energa Solar Trmica 5 1.4.1 Qu es la energa solar trmica? 5 1.4.2 Apoyo de los gobiernos a la energa solar trmica. 6 1.4.3 Energa para un desarrollo sostenible. 7 1.4.4 Energas renovables y lucha contra el efecto invernadero. 7 1.5 Desarrollo de la energa solar trmica en Espaa 8 1.5.1 Preguntas habituales sobre la energa solar trmica 9 1.5.2 Previsiones del mercado solar trmico en Espaa. 9 1.5.3 Frenos y estmulos al desarrollo de la EST. 10 2 Objeto del proyecto 11 3 Situacin y emplazamiento 12 4 Titular del proyecto 13 5 Descripcin general del sistema 14 5.1 Sistema de climatizacin 14 5.1.1 Estudio arquitectnico del edificio 14 5.1.2 Estudio climtico: condiciones ambientales 17 5.1.3 Estudio de la carga trmica 21 5.1.4 Ganancia de calor a travs de estructuras 26 5.1.5 Carga sensible por personas que ocupan el lugar (Qsp) 32 5.1.6 Carga sensible por equipos que ocupan el lugar (Qsm) 33 5.1.7 Carga sensible por iluminacin en el local (Qsil) 33 5.1.8 Ganancia de calor por infiltracin y ventilacin 35 5.1.9 Carga latente debido al aire de infiltracin (Qli) 38 5.1.10 Carga latente generada por personas en el local (QLP). 39 5.1.11 Acondicionamiento del aire 39 5.1.12 Distribucin del aire en el ambiente 40 5.1.13 La impulsin del aire en el ambiente 41 5.1.14 Difusores 41 5.2 Sistema de agua caliente sanitaria (A.C.S.) 43 5.2.1 Demanda energtica. 43 5.2.2 Clculo de la necesidad diaria. 44 6 Descripcin de sistema trmico de energa solar 45 6.1 El colector solar 45 6.1.1 Colectores de baja temperatura 45 6.1.2 Colectores no vidriados 45 6.1.3 Colectores de tubos de vaco 46 6.1.4 Colectores de media temperatura 47 6.1.5 Colectores cilindro parablicos 47 6.1.6 Colectores de alta temperatura 47 6.1.7 Colector de placa plana (CPP) 48 6.2 Elementos de fijacin 51 6.3 Acumulador de calor 51 6.4 Las tuberas 52 6.5 La bomba de circulacin (electrocirculador) 53 </p></li><li><p> PROYECTO DE INSTALACIN ENERGA SOLAR PARA CLIMATIZACIN Y OBTENCIN DE AGUA CALIENTE SANITARIA EN ALBERGUE RURAL . </p><p>MEMORIA DESCRIPTIVA </p><p> 6.6 El equipo de control 58 6.7 El sistema auxiliar 58 7 Constitucin de un panel solar para lquidos. 59 7.1 Lquido caloportador 61 7.2 Fijaciones 63 7.3 Conexiones 63 8 Equipos de control en paneles para lquidos 64 9 El acumulador de calor 65 9.1 Acumuladores de calor 65 9.2 La estratificacin 66 9.3 El intercambiador de calor solar 68 9.4 El aislamiento del acumulador 71 10 Descripcin de una instalacin solar ACS. 72 10.1 Instalaciones por circulacin natural (termosifn) 72 10.2 Prdida de carga en una instalacin 74 10.3 Aislamiento 76 10.4 Tuberas 76 10.5 Absorbedor para fluido caloportador lquido 77 10.6 Manmetro e hidrmetro 78 10.7 Purgadores 79 10.8 Vaso de expansin 80 10.9 Vlvula antirretorno 81 10.10 Llaves de paso 82 10.11 Vlvulas de seguridad 83 10.12 Termmetros y termostatos 84 10.13 Colocacin de las sondas de temperatura 85 10.14 Sistemas auxiliares de calentamiento 87 11 Formas de colocacin del campo de colectores 91 11.1 Montaje de colectores en serie y en paralelo 93 11.2 Esquemas mixtos 95 11.3 Esquemas de circulacin del lquido 96 12 Inclinacin y orientacin del campo de colectores 98 12.1 Inclinacin ptima en funcin de la demanda estacional 98 12.2 Sombra entre colectores 100 12.3 Sombras de edificios prximos 101 12.4 Mecanismos de seguimiento solar 101 13 Rendimiento energtico de un panel solar 103 13.1 Energa til obtenida en un panel 103 13.2 Ensayos de homologacin 104 14 Eleccin del panel solar 106 14.1 Diseo, tamao y peso 106 14.2 Acabado 100 14.3 Cubierta 107 14.4 Material y forma del circuito hidrulico 109 14.5 Superficie selectiva 109 14.6 Aislante trmico 109 14.7 Marco exterior y / o caja 110 14.8 Fijaciones 111 14.9 Conexiones 112 </p></li><li><p> PROYECTO DE INSTALACIN ENERGA SOLAR PARA CLIMATIZACIN Y OBTENCIN DE AGUA CALIENTE SANITARIA EN ALBERGUE RURAL . </p><p>MEMORIA DESCRIPTIVA </p><p> 14.10 Elementos de cierre 112 14.11 Accesibilidad del panel solar 113 15 Clculo de una instalacin solar de ACS 114 15.1 Planteamiento del problema 114 15.2 Aproximacin al clculo de la superficie colectores 115 16 Corrosin y previsin en instalaciones solares. 116 16.1 Corrosin y tipos de corrosin. 116 16.2 Zonas de la instalacin donde se presenta la corrosin 117 16.3 La corrosin en el circuito hidrulico 118 16.4 Prevencin de la corrosin 121 17 Puesta en marcha de la instalacin 124 17.1 Operaciones de puesta en marcha de la instalacin 124 17.2 Pruebas de recepcin 127 17.3 Aislamiento de la instalacin 128 17.4 Entrega de la instalacin 129 18 Mantenimiento de la instalacin 130 18.1 Mantenimiento y operaciones a realizar por el usuario 131 18.2 Mantenimiento a realizar por personal especializado 132 18.2.1 Operaciones imprescindibles de mantenimiento 132 18.2.2 Inspecciones visuales y comprobaciones 133 18.2.3 Operaciones de limpieza o mantenimiento no regulares 134 18.2.4 Tratamiento contra Legionela 137 19 Descripcin instalacin calefaccin energa solar 141 19.1 Calefaccin por suelo radiante 142 19.2 Calefaccin por convectores 144 19.3 Calefaccin por aire caliente con Fan-coils 145 19.4 Calefaccin aire con almacenamiento de calor en grava 146 20 La bomba de calor por energa solar 148 21.1 Fundamento de la bomba de calor 148 20.2 Bomba de calor por compresin 150 20.3 Bomba de calor por absorcin 151 20.4 Funcionamiento general de las bombas de calor 152 21 Sistema de control de la instalacin 157 21.1 Sistema elemental de control 158 21.2 Finalidades de control 158 21.3 Modos de accin 159 21.4 Controles de nuestro sistema 161 21.4.1 Control aire de impulsin 161 21.4.2 Control temperatura acumulador 162 21.4.3 Control nivel acumulador 162 21.4.4 Tratamiento legionella 162 21.4.5 Parada de emergencia 162 21.5 Fuentes de energa para sistemas de control 162 21.6 El autmata programable 163 21.7 Estructura del autmata programable 164 21.8 Eleccin del sistema de control 165 22 Localizacin y reparacin de averas 166 22.1 Las bombas no funcionan 166 </p></li><li><p> PROYECTO DE INSTALACIN ENERGA SOLAR PARA CLIMATIZACIN Y OBTENCIN DE AGUA CALIENTE SANITARIA EN ALBERGUE RURAL . </p><p>MEMORIA DESCRIPTIVA </p><p> 22.2 Baja presin en el circuito estando fro y parado 167 22.3 Las bombas funcionan con caudal y presin bajos 167 22.4 Las bomba dan presiones altas y caudales bajos 167 22.5 Fugas de lquido en el circuito 168 22.6 Funcionamiento excesivo de la vlvula de seguridad 168 22.7 Rotura del cristal del colector 168 22.8 Rotura de juntas del colector 168 23 Normativa especfica energa solar trmica 169 23.1 Legislacin de carcter general 169 23.2 Normas UNE para energa solar trmica 170 23.3 Normas ISO para energa solar trmica 170 23.4 Reglamentacin tcnica de la energa solar trmica 170 23.5 Normas diversas 171 24 Rentabilidad econmica de las instalaciones EST 172 24.1 Evaluacin de la rentabilidad de una instalacin de EST 172 24.2 Precio de una instalacin solar trmica 173 25 Vida media de instalacin EST: amortizacin 176 25.1 Ayudas o subvenciones 176 25.2 Deducciones fiscales 176 25.3 Sistema de financiacin especfico 176 25.4 Tipo de proyectos subvencionables 177 25.5 Criterios de concesin y cuantificacin 178 25.6 Destinatario final 178 25.7 mbito territorial 178 26 EST en los planes de desarrollo de la U.E 179 26.1 Planes nacionales. 179 26.2 Estimaciones de desarrollo de EST para 2010 en Espaa 180 27 Planificacin y programacin 181 28 Resumen del presupuesto 182 29 Definiciones sobre energa solar 183 30 Definiciones sobre energa solar trmica 186 31 Conclusiones 187 </p></li><li><p> PROYECTO DE INSTALACIN ENERGA SOLAR PARA CLIMATIZACIN Y OBTENCIN DE AGUA CALIENTE SANITARIA EN ALBERGUE RURAL . </p><p>MEMORIA DESCRIPTIVA </p><p>1/187 </p><p>1 Antecedentes El continuo aumento del consumo energtico en el mundo derivado de un </p><p>extraordinario crecimiento de la poblacin mundial, junto al crecimiento del consumo per capita de estos recursos obliga a una constante bsqueda de nuevos recursos energticos que puedan satisfacer dicha demanda, tanto desde el punto de vista cuantitativo como cualitativo. </p><p>Aunque existen muchas alternativas energticas, algunas de ellas no han sido an suficientemente utilizadas, bien por limitaciones tcnicas o econmicas, y otras apenas se han desarrollado o lo han hecho slo parcialmente. De hecho la mayor parte de la energa se obtiene a partir de los llamados combustibles fsiles, compuestos principalmente por el petrleo y sus derivados (gasolinas, gasoil, keroseno, fuel oil, etc.), el gas natural y el carbn. </p><p>Si bien, al comienzo de su explotacin, estos recursos se consideraban ilimitados y de impacto ambiental era despreciable, actualmente estas consideraciones han cambiado radicalmente, principalmente debido a que el aumento de la demanda energtica se produce con tal intensidad, que cada vez resulta ms difcil encontrar y explotar yacimientos de stos combustibles. </p><p>Adems el consumo masivo de hidrocarburos est produciendo alteraciones medioambientales a nivel mundial, como resultado de las emisiones que dan a da de hoy. As, son los causantes de la denominada lluvia cida, que deriva en grandes daos al suelo, y en consecuencia a la flora y fauna. Y en las grandes ciudades tambin se producen efectos indeseables, nocivos y molestos, debidos a la combinacin de las emisiones de gases de combustin con algunos otros fenmenos naturales, tales como el smog o concentraciones excesivamente elevadas de componentes indeseables en la atmsfera. No hay que olvidar que la disponibilidad de recursos energticos es uno de los factores ms importantes en el desarrollo tecnolgico de las naciones, es por ello que es importante no slo la prospeccin de nuevos yacimientos sino tambin el estudio de alternativas energticas que favorezcan la diversidad y mejora de la explotacin de los recursos naturales. Ello cobra un especial inters en aquellos pases en que los recursos naturales son insuficientes y, por tanto, son energticamente dependientes del exterior. Los recursos energticos son usados por el hombre para satisfacer algunas de sus necesidades bsicas en forma de calor y trabajo. El calor es necesario para aplicaciones como la climatizacin del espacio, la coccin de alimentos, o la produccin o transformacin de algunos compuestos qumicos. El trabajo, se utiliza para una variedad de procesos en los que hay que vencer fuerzas de oposicin: para levantar una masa en un campo gravitacional, deformar un cuerpo o hacer fluir un lquido o gas. </p><p>Calor y trabajo, son por tanto dos necesidades bsicas en el hacer diario del ser humano. Pero para una perfecta sintonizacin entre tecnologa y naturaleza es necesario como hemos dicho el desarrollar otras fuentes energticas que sean menos agresivas contra el ambiente. De entre las posibles alternativas nos vamos a centrar en este proyecto a la obtenida directamente del Sol. </p><p>1.1 Historia de la energa solar Las primeras utilizaciones de la energa solar se pierden en la lejana de los </p><p>tiempos. No obstante, por algunas tablillas de arcilla halladas en Mesopotamia, se sabe que hacia el ao 2000 antes de J.C. las sacerdotisas encendan el fuego sagrado de los altares mediante espejos curvados de oro pulido. </p></li><li><p> PROYECTO DE INSTALACIN ENERGA SOLAR PARA CLIMATIZACIN Y OBTENCIN DE AGUA CALIENTE SANITARIA EN ALBERGUE RURAL . </p><p>MEMORIA DESCRIPTIVA </p><p>2/187 </p><p>En Egipto, hacia el ao 1450 andes de J.C., existan unas estatuas sonoras del faran Amenhotep III. El sonido producido por estas estatuas era consecuencia del aire calentado en sus enormes pedestales, que eran huecos, y que comunicaban con el exterior por el orificio pequeo. </p><p>Arqumedes utiliz espejos cncavos, con los cuales incendi las naves romanas durante el sitio de Siracusa (212 antes de J.C.) </p><p>Ilustracin 1. Incendio por Arqumedes de las naves romanas durante el sitio de Siracusa </p><p>Enrenfried von Tschirnhaus (1651-1700), que era miembro de la Academia Nacional Francesa de la ciencia, logr fundir materiales cermicos mediante la utilizacin de una lente de 76 cm de dimetro. </p><p>George Louis Leclerc (1707 - 1788), fabric un horno solar compuesto por 360 espejos con un foco comn e hizo una demostracin en los jardines del Palacio de Versalles, encendiendo una pila de lea de 60 m. </p><p>El primer colector solar plano fue fabricado por el suizo Nicholas de Saussure (1740-1799), y estaba compuesto por una cubierta de vidrio y una placa metlica negra encerrada en una caja con su correspondiente aislamiento trmico. Este colector solar se utiliz para cocinar alimentos que se introducan en su interior. </p><p>Antoine Lavoisier (1743-1794), celebre qumico francs descubridor del oxigeno, experimento con lentes de 130 cm. de dimetro, y fundi el platino, cuyo punto de fusin es de 1760 C. </p><p>En 1875, el francs Mouchont realiz un colector cnico de 18.6 m2 de rea de abertura, destinado a la produccin de vapor y que fue presentado en Paris. </p><p>El primer colector cilndrico-parablico fue ideado por el norteamericano Jhon Ericsson en 1883. </p><p>Ilustracin 2. Primer colector cilndrico-parablico de Ericsson en 1883. </p></li><li><p> PROYECTO DE INSTALACIN ENERGA SOLAR PARA CLIMATIZACIN Y OBTENCIN DE AGUA CALI...</p></li></ul>