Luis Monge Malo - Instalaciones de energía solar térmica para la obtención de ACS en viviendas

Título de la obra:

Instalaciones de energía solar térmica para la obtención de ACS en viviendas

Colección:

NUEVAS ENERGÍAS

Autor:

© 2013 Luis Monge Malo

© 2013 MARCOMBO, S.A.

Gran Via de les Corts Catalanes, 594

08007 Barcelona

www.marcombo.com

Segunda edición, mayo 2013

Diseño cubierta: Oene Disseny

Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de todos los titulares del copyright, bajo las sanciones establecidas en las leyes, la reproducción total o parcial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, incluidos la reprografía y el tratamiento informático, así como la distribución mediante alquiler o préstamo públicos.

ISBN: 978-84-267-2065-8

Introducción INTRODUCCIÓN Este libro está orientado a todos aquellos que deseen iniciarse en la elaboración de los proyectos técnicos requeridos para la instalación de sistemas de energía solar térmica para la obtención de agua caliente sanitaria en edificios de viviendas. Para ello, este documento desarrolla un proyecto técnico al completo, explicando detalladamente cada cálculo y procedimiento. Además, cuenta con anotaciones orientadas únicamente a proyectistas, y también introduce mejoras en la instalación, difíciles de encontrar en proyectos similares. Actualmente en España es obligatoria la instalación de sistemas de aprovechamiento de energía solar térmica para todo edificio de nueva construcción. Ingenieros de telecomunicación e industriales, técnicos o no, además de algunos Grados introducidos con el Plan Bolonia, poseen la cualificación requerida por ley para el desarrollo de estos proyectos. Cabe decir que para la total comprensión y elaboración de este tipo de proyectos es necesaria la lectura y uso de los siguientes documentos: El Código Técnico de la Edificación (CTE), concretamente el apartado 4 del Documento “DB HE: de ahorro de energía”, sección “HE 4 Contribución solar mínima de agua caliente sanitaria”, disponible en http://www.codigotecnico.org/ , dentro de la sección Documentos. El documento “Instalaciones de energía solar térmica. Pliego de condiciones técnicas de instalaciones de baja temperatura.”, del Instituto para la Diversificación y el Ahorro de Energía (IDAE), disponible en http://www.idae.es/ , dentro de la sección “Publicaciones” → “Energías Renovables” → “Solar Térmica”. El documento “Comentarios RITE-2007. Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios”, disponible en http://www.idae.es/ , dentro de la sección “Publicaciones” → “Ahorro y Eficiencia Energética” → “Edificios”. (Enlaces válidos a 16 julio 2012.)

Agradecimientos AGRADECIMIENTOS A los lectores de la primera edición, gracias a ellos y a sus comentarios ha sido posible esta segunda edición, actualizada y mejorada. «A lo largo del espacio hay energía, y es una mera cuestión de tiempo hasta que los hombres tengan éxito en sus mecanismos vinculados al aprovechamiento de esa energía.» NIKOLA TESLA

Glosario de siglas, acrónimos y abreviaturas

Proyecto técnico. Obtención de agua caliente sanitaria en un edificio de viviendas mediante energía solar térmica

1. Datos generales

1.1 Aplicación de la Ley de Propiedad Horizontal

1.2 Objeto del proyecto técnico

2. Configuración básica de la instalación

2.1 Clasificación de la instalación

2.1.1 Principio de circulación

2.1.2 Sistema de transferencia de calor

2.1.3 Sistema de expansión

2.1.4 Sistema de aporte de energía auxiliar

2.1.5 Aplicación

3. Descripción general de las instalaciones y sus componentes

3.1 Descripción general de la instalación

3.2 Descripción de los componentes de la instalación

3.2.1 Cómo funciona

3.2.2 Elementos de la instalación

3.2.2.1 Sistema de captación

3.2.2.2 Sistema de acumulación

3.2.2.3 Sistema de intercambio

3.2.2.4 Sistema hidráulico

3.2.2.5 Sistema de energía auxiliar: caldera

3.2.2.6 Sistema de regulación y control

4. Criterios de diseño

4.1 Desarrollo técnico

4.1.1 Datos de partida

4.1.2 Esquema de diseño

4.1.3 Sistema de captación

4.1.3.1 Cálculo de la demanda energética

4.1.3.2 Cálculo de la producción energética

4.1.3.3 Cálculo de pérdidas

4.1.3.3.a Pérdidas térmicas

4.1.3.3.b Pérdidas por orientación e inclinación

4.1.3.3.c Pérdidas por sombras

4.1.3.4 Aportación solar

4.1.3.5 Resumen de consumos

4.1.3.6 Conexionado de los colectores

4.1.3.7 Separación de los grupos de colectores

4.1.3.8 Estructura de soporte

4.1.3.9 Fluido caloportador

4.2 Sistema de acumulación e intercambio

4.2.1 Dimensionamiento del sistema de acumulación

4.2.2 Dimensionamiento del sistema de intercambio

4.3 Circuito hidráulico

4.3.1 Tuberías

4.3.2 Bomba hidráulica

4.3.3 Vaso de expansión

4.3.4 Aislamiento térmico

4.4 Otros elementos

4.4.1 Válvula de aislamiento

4.4.2 Válvula de seguridad

4.4.3 Válvula de retención

4.4.4 Caudalímetro fijo

4.4.5 Manómetro digital

4.4.6 Sonda de temperatura

4.4.7 Sensor de radiación

4.4.8 Electroválvula

4.4.9 Sistema de control (Módulo de Control Diferencial)

4.4.10 Purga de aire

4.4.11 Conmutador de presión electrónico

4.4.12 Descalcificador

4.4.13 Resto de elementos de la instalación hidráulica

5. Esquemas de instalación

5.1 Leyenda

5.2 Sistema de colección

5.3 Sistemas de acumulación y de intercambio de calor

5.4 Esquema general de la instalación solar

6. Planos

6.1 Leyenda

6.2 Alzado de la instalación

6.3 Planta de la instalación

7. Mapa de localización de la instalación

8. Pliego de condiciones

8.1 Sistema de captación

8.2 Fluido de trabajo

8.3 Sistema de acumulación

8.4 Sistema de intercambio

8.5 Sistema hidráulico

8.6 Bomba hidráulica

8.7 Vaso de expansión

8.8 Sistema de energía auxiliar

8.9 Sistema de regulación y control

8.10 Recinto

9. Condiciones de mantenimiento

9.1 Plan de vigilancia

9.2 Plan de mantenimiento preventivo

10. Condiciones generales

10.1 Reglamentación y normas anexas

10.1.1 Legislación de aplicación a los sistemas de aprovechamiento de energía solar térmica para producción de agua caliente sanitaria

10.1.2 Normativa técnica

10.2 Normativa vigente sobre prevención de riesgos laborales

10.2.1 Disposiciones legales de aplicación

10.3 Otras condiciones

10.3.1 Empresas instaladoras

10.3.2 Inspección y órdenes de ejecución