he4_energia solar termica

30
Código Técnico de la Edificación 1 Luis Posse Hernanz Luis Posse Hernanz Departamento de Energía Solar. IDAE Departamento de Energía Solar. IDAE REQUISITOS MÍNIMOS DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA REQUISITOS MÍNIMOS DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA Y FOTOVOLTAICA EN EL CÓDIGO TÉCNICO DE LA Y FOTOVOLTAICA EN EL CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN” EDIFICACIÓN” Código Técnico de la Edificación 2 ÍNDICE ÍNDICE 1. 1. INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN 2. 2. SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA SOLAR TÉRMICA 3. 3. SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA SOLAR FOTOVOLTAICA

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SISTEMAS TERMICOS

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Page 1: HE4_Energia Solar Termica

1

Código Técnico de la Edificación

1

Luis Posse HernanzLuis Posse HernanzDepartamento de Energía Solar. IDAEDepartamento de Energía Solar. IDAE

““REQUISITOS MÍNIMOS DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA REQUISITOS MÍNIMOS DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA Y FOTOVOLTAICA EN EL CÓDIGO TÉCNICO DE LA Y FOTOVOLTAICA EN EL CÓDIGO TÉCNICO DE LA

EDIFICACIÓN”EDIFICACIÓN”

Código Técnico de la Edificación

2

ÍNDICEÍNDICE1.1. INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

2.2. SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASOLAR TÉRMICA

3.3. SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SECCIÓN HE5 SOBRE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICASOLAR FOTOVOLTAICA

Page 2: HE4_Energia Solar Termica

2

Código Técnico de la Edificación

3

Burgos Pamplona

MadridGetafeRivas-Vaciamadrid

Soto del RealSS de los ReyesTres Cantos

Sevilla

Rota

FuengirolaGranadaPuebla de Don Fadrique

Castellde CastellsOnil

Eivissa

AltafullaCambrilsTorredembarra

La GarrigaCardedeuBarberádel VallésMontcadai ReixacTerrasaSantCugatdel VallésOlesade MontserratBarcelonaL’Hospitaletde Llobregat

Espluguesde LlobregatSantJoan DespíSabadellGranollersCornelláde LlobregatBadalona

Sant Boi de Llobregat

ValenciaSilla

AbreraVillafranca del Penedès

MartorelGavà

Sant Feliu de LlobregatSanta Coloma de Cervelló

Cerdanyola del VallèsSant Just Desvern

Manresa

La Secuita

Caldetedenes

San Martín de la Vega

Vic

Vall Llobregat

Torrejón de VelascoHoyo de ManzanaresSan Fernando de Henares

Ordenanzas MunicipalesOrdenanzas MunicipalesINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

Código Técnico de la Edificación

4

Aprobado en Consejo de Ministros de 26/08/05

Objetivos de incremento:

• Solar Térmica 4.200.000 m2

• Solar Fotovoltaica 363 MWp

Medidas

• Aprobación del Código Técnico de la Edificación.

• Medidas de apoyo a su puesta en marcha:

- Aparición de guías de diseño y programas de cálculo.

- Formación específica a los técnicos municipales.

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN Plan de Energías Plan de Energías Renovables PER 2005Renovables PER 2005--20102010

Page 3: HE4_Energia Solar Termica

3

Código Técnico de la Edificación

5

Aprobación del CTE a través del RD 314/2006 (BOE 28/03/06).

Persigue conseguir un uso racional de la energía, reduciendo al máximo los consumos y sustituyendo parte de las fuentes de energía convencionales por otras renovables.

Documento Básico HE Ahorro de energía:

- aplicación voluntaria a partir del 29/03/06

- aplicación obligatoria a partir del 29/09/06

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN Documentos Básicos HEDocumentos Básicos HE

Código Técnico de la Edificación

6

EXIGENCIAS :EXIGENCIAS :

a) limitar demanda energética; (HE1)

b) aumento rendimiento de las instalaciones térmicas (HE2);

c) aumento eficiencia instalaciones de iluminación (HE3);

d) incorporar la utilización de energía solar térmica (HE4);

e) incorporar la utilización de energía solar fotovoltaica (HE5).

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN Documentos Básicos HEDocumentos Básicos HE

Page 4: HE4_Energia Solar Termica

4

Código Técnico de la Edificación

7

Carácter abierto a la innovación:Carácter abierto a la innovación:

Artículo 3, estos DB, “… se actualizarán en función de los

avances técnicos y las demandas sociales y se aprobarán

reglamentariamente.”

Artículo 4, se crean los Documentos Reconocidos y el Registro

General del CTE.

Artículo 5, cumplimiento del CTE por medio de soluciones DB o

soluciones alternativas que justifiquen el cumplimiento de las

exigencias básicas.

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN Documentos Básicos HEDocumentos Básicos HE

Código Técnico de la Edificación

8

El diseño y cálculos justificativos de las secciones HE4 (instalación solar térmica) y HE5 (instalación solar fotovoltaica) deben incorporarse al proyecto general del edificio, como cualquier otra instalación del mismo (ascensores, redes contra incendios, etcétera).

El proyecto conjunto del edificio deberá ser presentado a la administración local correspondiente para la obtención de la licencia municipal de obras, según se viene realizando actualmente.

Las instalaciones solares, al igual que el resto de instalaciones del edificio, deberán ser legalizadas por el órgano competente de la comunidad autónoma.

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN Documentos Básicos HEDocumentos Básicos HE

Page 5: HE4_Energia Solar Termica

5

Código Técnico de la Edificación

9

Departamento de Energía Solar. IDAEDepartamento de Energía Solar. IDAE

““HE4 CONTRIBUCIÓN SOLAR MÍNIMA DE AGUA HE4 CONTRIBUCIÓN SOLAR MÍNIMA DE AGUA CALIENTE SANITARIA”CALIENTE SANITARIA”

Código Técnico de la Edificación

10

1. Generalidades

2. Caracterización y cuantificación de las exigencias

3. Cálculo y dimensionado

4. Mantenimiento

Apéndices

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

ContenidoContenido

Page 6: HE4_Energia Solar Termica

6

Código Técnico de la Edificación

11

En los edificios nuevos y en rehabilitaciones en los que se prevea

una demanda de ACS. El porcentaje de aporte variará en función de:

• Demanda del edificio (l/día).

• Zona climática donde se ubique.

• Tipo de combustible convencional a sustituir.

Existencia de consumo de ACS Energía solar térmica

hasta un determinado aporte (30%-70%)Piscina cubierta

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

GeneralidadesGeneralidades Ámbito de aplicaciónÁmbito de aplicación

Código Técnico de la Edificación

12

El aporte podrá disminuirse justificadamente en ciertos casos (incorporación de otras energías renovables, no suficiente acceso al sol, configuraciones urbanísticas no subsanables, protección histórico-artística).

Cuando se apliquen estas reducciones se deberán plantear soluciones equivalentes energéticamente.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

GeneralidadesGeneralidades Ámbito de aplicaciónÁmbito de aplicación

Page 7: HE4_Energia Solar Termica

7

Código Técnico de la Edificación

13

Porcentajes de aporte solar para ACS. CASO GENERAL

7070707052> 20.000

707070704517.500-20.000

707070703515.000-17.500

707070703012.500-15.000

707070653010.000-12.500

70707055309.000-10.000

70706552308.000-9.000

70706345307.000-8.000

70706135306.000-7.000

70655530305.000-6.000

706050303050-5.000

VIVIIIIII

Zona climáticaDemanda total de ACS del edificio (l/d)

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Caracterización y cuantificaciónCaracterización y cuantificaciónde las exigenciasde las exigencias

Contribución Solar MínimaContribución Solar Mínima

Código Técnico de la Edificación

14

7070707070> 7.000

70707070706.000-7.000

70707070625.000-6.000

70707070584.000-5.000

70707069513.000-4.000

70707066502.000-3.000

70707063501.000-2.000

7070706050600-1.000

7070706050200-600

7070706050100-200

707070605050-100

VIVIIIIII

Zona climáticaDemanda total de ACS del edificio (l/d)

Porcentajes de aporte solar para ACS. CASO EFECTO JOULE

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Caracterización y cuantificaciónCaracterización y cuantificaciónde las exigenciasde las exigencias

Contribución Solar MínimaContribución Solar Mínima

Page 8: HE4_Energia Solar Termica

8

Código Técnico de la Edificación

15

7060503030Piscinas cubiertas

VIVIIIIII

Zona climática

Porcentajes de aporte solar para ACS. CLIMATIZACIÓN DE PISCINAS

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Caracterización y cuantificaciónCaracterización y cuantificaciónde las exigenciasde las exigencias

Contribución Solar MínimaContribución Solar Mínima

Código Técnico de la Edificación

16

Ocupaciones parciales de instalaciones de uso turístico:

• Aproximarse al máximo al nivel de contribución solar mínima.

• Limitado por el cumplimiento de la condición que en ningún

mes del año la energía producida por la instalación podrá superar el 110 % de la demanda de consumo y no más de tres

meses el 100 %.

• A estos efectos no se tomarán en consideración aquellos periodos de tiempo en los cuales la demanda se sitúe un 50 %

por debajo de la media correspondiente al resto del año, tomándose las medidas de protección adecuadas.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Caracterización y cuantificaciónCaracterización y cuantificaciónde las exigenciasde las exigencias

Contribución Solar MínimaContribución Solar Mínima

Page 9: HE4_Energia Solar Termica

9

Código Técnico de la Edificación

17

Si en algún mes del año el aporte solar real sobrepasa el 110 %o en más de tres meses seguidos el 100 % de la demanda energética:

a) Se disiparán dichos excedentes.

b) Se tapará parcialmente el campo de captadores.

c) Se vaciará parcialmente el campo de captadores.

d) Se desviarán los excedentes energéticos a otras aplicaciones

existentes.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Caracterización y cuantificaciónCaracterización y cuantificaciónde las exigenciasde las exigencias

Contribución Solar MínimaContribución Solar Mínima

Código Técnico de la Edificación

18

Límites de pérdidas por orientación, inclinación y sombras:

La orientación óptima el sur.La inclinación óptima se determina en función del periodo de utilización.

50 %20 %40 %Integración arquitectónica

30 %15 %20 %Superposición15 %10 %10 %General

Total OI+S

SombrasS

Orientación e inclinación

OI

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Caracterización y cuantificaciónCaracterización y cuantificaciónde las exigenciasde las exigencias

Contribución Solar MínimaContribución Solar Mínima

Page 10: HE4_Energia Solar Termica

10

Código Técnico de la Edificación

19

•Datos previos

•Condiciones generales de la instalación

•Criterios generales de cálculo

•Componentes

•Cálculo de las perdidas por orientación e inclinación

•Cálculo de las perdidas de radiación por sombras

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado

Código Técnico de la Edificación

20

Se incorpora tabla de referencia de consumos unitarios a 60 ºC (personas, cama, servicio, alumno, etc..).

Adaptación de la temperatura de diseño a las características de uso.

Ocupación plena (salvo uso turístico con ocupaciones parciales justificadas).

A efectos de cálculo se agruparán los edificios de un recinto.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo de la DemandaCálculo de la DemandaCálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado

Page 11: HE4_Energia Solar Termica

11

Código Técnico de la Edificación

21por almuerzo1Cafeterías

por comida5 a 10Restaurantes

por kilo de ropa3 a 5Lavanderías

por usuario20 a 25Gimnasios

por persona3Oficinas

por persona15Fábricas y talleres

por persona20Cuarteles

por alumno3Escuelas

por servicio15Vestuarios/Duchas colectivas

por cama55Residencia (ancianos, estudiantes, etc)

por cama35Hostal/Pensión *

por emplazamiento40Camping

por cama40Hotel/Hostal **

por cama55Hotel ***

por cama70Hotel ****

por cama55Hospitales y clínicas

por persona22Viviendas multifamiliares

por persona30Viviendas unifamiliares

Litros ACS/día a 60º CCriterio de demanda

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Cálculo de la DemandaCálculo de la Demanda

Código Técnico de la Edificación

22

Zona 1: H < 3,8

Zona 2: 3,8 ≤ H <4,2

Zona 3: 4,2 ≤ H < 4,6

Zona 4: 4,6 ≤ H<5,0

Zona 5: H ≥ 5,0

H se mide en kWh/m2

Fuente: INM .Generado a partir de isolineas de radiación solar global media diaria anual sobre superficie horizontal.

ZONAS CLIMÁTICAS

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Zonas ClimáticasZonas ClimáticasCálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado

Page 12: HE4_Energia Solar Termica

12

Código Técnico de la Edificación

23

•Datos previos

•Condiciones generales de la instalación

•Criterios generales de cálculo

•Componentes

•Cálculo de las perdidas por orientación e inclinación

•Cálculo de las perdidas de radiación por sombras

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado

Código Técnico de la Edificación

24

Cesión a un fluido de trabajo como energía térmica

Captación de radiación solar

Conjunto de componentes

Uso de la energía en los puntos de consumo

Aporte energía auxiliar

Almacenamiento de la energía térmica

Cumpliendo el PCT y demás normativa de aplicación

ACSconsumo

suministro red

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado DefiniciónDefinición

Page 13: HE4_Energia Solar Termica

13

Código Técnico de la Edificación

25

Sistema de captación: Superficie de captadores situada en azotea, terraza, suelo...

Sistema de acumulación: Depósito para acumular la energía procedente del sol.

Circuito hidráulico: Red de tuberías y elementos auxiliares necesarios para el correcto funcionamiento de la instalación.

Sistema de intercambio: Intercambia la energía calorífica de los captadores con el depósito de acumulación y del depósito con el sistema de consumo.

Sistema de energía convencional: Toda instalación necesita tener un apoyo de energía convencional para los días críticos de radiación solar o por si el consumo es superior al previsto en algún momento determinado.

Sistema eléctrico y de control: La regulación de la instalación es de suma importancia para conseguir un buen funcionamiento.

Sistema de medidaSistema de medida.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado DefiniciónDefinición

Código Técnico de la Edificación

26

Instalaciones con circuito primario y secundario independientes.

Las instalaciones de más de 10 m2 correspondiendo a un solo circuito primario, éste será de circulación forzada.

Fijación de unas condiciones en el fluido de trabajo respecto al:

• pH

• salinidad

• contenido en sales de calcio

• dióxido de carbono libre

Fuera de los rangos establecidos el agua deberá ser tratada.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Condiciones generalesCondiciones generales

Page 14: HE4_Energia Solar Termica

14

Código Técnico de la Edificación

27

Protección contra las heladas. (mínima temperatura permitida en el sistema)

Sobrecalentamientos.

• Protección contra los sobrecalentamientos.

• Protección contra las quemaduras. Sistema automático de mezcla o limitación de temperatura de suministro en los puntos de consumo.

• Protección de materiales contra altas temperaturas.

Resistencia a presión. (presión de prueba)

Prevención de flujo inverso.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Condiciones generalesCondiciones generales

Código Técnico de la Edificación

28

•Datos previos

•Condiciones generales de la instalación

•Criterios generales de cálculo

•Componentes

•Cálculo de las perdidas por orientación e inclinación

•Cálculo de las perdidas de radiación por sombras

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado

Page 15: HE4_Energia Solar Termica

15

Código Técnico de la Edificación

29

El método de cálculo incluirá:

En base mensual los valores medios diarios de:

- Demanda de energía.

- Contribución solar.

Dimensionado básico

Valores globales anuales de:

- Demanda de energía térmica.

- Energía solar térmica aportada.

- Fracciones solares mensuales y anual.

- Rendimiento medio anual captador > 40 % y estacional >20 %.

Dimensionar de forma que el aporte solar no supere a la demanda real.

Medidas de protección

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Criterios generales de cálculoCriterios generales de cálculo

Código Técnico de la Edificación

30

Captador certificado por el organismo competente conforme al RD 891/1980 de 14 de abril.

Captadores del mismo modelo (recomendación).

Para producción de ACS se recomiendan captadores con coeficiente global de pérdidas <10 Wm2/ºC.

Conexionado de captadores en filas de igual número en serie o paralelo:

• Filas constituidas, preferentemente, por el mismo número de elementos conectados en serie, en paralelo ó en serie-paralelo.

• Dentro de una fila, para la aplicación de ACS entre 6 y 10 m2 de captador en serie dependiendo de la zona climática.

• Instalación de válvulas de cierre y de seguridad en cada batería de captadores.

La conexión entre captadores y filas equilibradas hidráulicamente.

Sistema de captación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Criterios generales de cálculoCriterios generales de cálculo

Page 16: HE4_Energia Solar Termica

16

Código Técnico de la Edificación

31

Cálculo y diseño en función de las características de acumulación de la instalación.

50 < V/A < 180

Si hay varios depósitos se conectarán en serie invertida o en paralelo con los circuitos primario y secundario equilibrados.

Instalaciones prefabricadas con termómetro en sitio visible para el usuario.

Acumuladores superiores a 2 m3 con válvulas de corte u otros dispositivos para cortar los flujos al exterior del depósito no intencionados en caso de daños al sistema.

No se permite la conexión de un sistema de generación auxiliar en el acumulador solar.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Sistema de acumulación solarCálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Criterios generales de cálculoCriterios generales de cálculo

Código Técnico de la Edificación

32

La conexión de entrada de agua

caliente procedente de los captadores

se realizará preferentemente entre el

50-75 % de la altura del acumulador.

La salida de agua fría del acumulador

hacia los captadores se realizará por la

parte inferior de este.

La alimentación del agua fría se

realizará por la parte inferior y la

salida a consumo por la parte superior.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Sistema de acumulación solarCálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Criterios generales de cálculoCriterios generales de cálculo

Page 17: HE4_Energia Solar Termica

17

Código Técnico de la Edificación

33

Intercambiadores independientes :

P ≥ 500*A

P: potencia mínima del intercambiador (W)

A: área de captadores (m2)

Intercambiador incorporado al acumulador, la relación entre superficie útil de intercambio y la superficie total de captación mayor de 0,15.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Sistema de intercambioCálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Criterios generales de cálculoCriterios generales de cálculo

Código Técnico de la Edificación

34

Circuito hidráulico equilibrado.

Caudal de diseño del fluido conforme a las especificaciones del fabricante.

Evitar los recorridos largos de tuberías.

Aislamiento de tuberías con protección externa para asegurar la durabilidad frente a las acciones climatológicas.

Colocación de las bombas en la parte fría del circuito (recomendación).

Dos bombas para instalaciones de más de 50 m2 en primario y secundario.

Climatización de piscinas. Disposición: Bomba-filtro-captadores.

Sistemas de purga de aire colocados a lo largo del circuito en los puntos donde se pueda acumular aire.

• Botellín de desaireación y purgador manual o automático.

• Con purgadores automáticos, además dispositivos para purga manual.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Circuito hidráulicoCálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Criterios generales de cálculoCriterios generales de cálculo

Page 18: HE4_Energia Solar Termica

18

Código Técnico de la Edificación

35

Obligatoriedad de un sistema de energía convencional auxiliar.

Diseño del sistema para cubrir el servicio como si no se dispusiera del sistema solar.

Prohibido el uso de energía convencional auxiliar en el circuitoprimario de captadores.

Sistema de energía preparado para cumplir con la legislación en prevención y control de la legionelosis.

Si el sistema de energía convencional auxiliar es instantáneo, este será modulante.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Sistema de energía convencional auxiliarCálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Criterios generales de cálculoCriterios generales de cálculo

Código Técnico de la Edificación

36

Asegurará el correcto funcionamiento de las instalaciones.

• Buen aprovechamiento de la energía solar

• Heladas

• Sobrecalentamientos

Funcionamiento de las bombas tipo diferencial.

S2

S1

S3

S4

Q

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Sistema de controlCálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Criterios generales de cálculoCriterios generales de cálculo

Page 19: HE4_Energia Solar Termica

19

Código Técnico de la Edificación

37

Instalaciones mayores de 20 m2 deberán tener al menos

un sistema analógico de medida local que indique como

mínimo:

•Tª y caudal del agua fría de red

•Tª salida acumulador solar

El tratamiento de datos proporcionará la energía solar

térmica acumulada en el tiempo.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Sistema de medidaCálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Criterios generales de cálculoCriterios generales de cálculo

Código Técnico de la Edificación

38

•Datos previos

•Condiciones generales de la instalación

•Criterios generales de cálculo

•Componentes

•Cálculo de las perdidas por orientación e inclinación

•Cálculo de las perdidas de radiación por sombras

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado

Page 20: HE4_Energia Solar Termica

20

Código Técnico de la Edificación

39

Se recogen las características mínimas que deberán tener los componentes y materiales utilizados en el montaje de las instalaciones solares térmicas.

Captadores:

• No está permitido el uso de captadores con absorbente de hierro.

• Utilizar captadores adecuados para la/s aplicación/es correspondiente/s según las especificaciones del fabricante.

Acumuladores:

• Características y listado de materiales, tratamientos y características de los acumuladores válidos.

Intercambiadores de calor

• Capacidad mínima.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

ComponentesCálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Criterios generales de cálculoCriterios generales de cálculo

Código Técnico de la Edificación

40

Válvulas:

• Recomendación del uso de válvulas de acuerdo a la función que desempeñan.

• Válvulas de seguridad.

Vasos de expansión

• Compensar variación de volumen mas un 10%

Purgadores

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

ComponentesCálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Criterios generales de cálculoCriterios generales de cálculo

Bombas de circulación

• Caudal, potencia máxima.

Tuberías

• Materiales del circuito primario y secundario.

Page 21: HE4_Energia Solar Termica

21

Código Técnico de la Edificación

41

Sistema eléctrico y de control.

• Sensores de temperatura colocados adecuadamente para medir correctamente la temperatura y aislados de las condiciones ambientales.

• Sondas de inmersión (preferentemente).

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

ComponentesCálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Criterios generales de cálculoCriterios generales de cálculo

Sistemas de llenado

• Recomendación de un llenado automático con depósito de recarga para mantener el circuito presurizado. Casos en los que es obligatorio.

• No usar válvulas de llenado automático sin depósito de recarga.

• Llenado manual.

Código Técnico de la Edificación

42

•Datos previos

•Condiciones generales de la instalación

•Criterios generales de cálculo

•Componentes

•Cálculo de las perdidas por orientación e inclinación

•Cálculo de las perdidas de radiación por sombras

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado

Page 22: HE4_Energia Solar Termica

22

Código Técnico de la Edificación

43

100%95% - 100%90% - 95%80% - 90%70% - 80%60% - 70%50% - 60%40% - 50%30% - 40%< 30%

-45°

N

S

75°

W E

-75°

105°

120° -120°

135° -135°150° -150°165° -165°

-105°

60° -60°

30° -30°15° -15°

10°

30°

50°

70°

90°

Ángulo de Azimut+ -

Ángulo deinclinación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo de las pérdidas por orientación e inclinaciónCálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Criterios generales de cálculoCriterios generales de cálculo

Código Técnico de la Edificación

44

-7h

-6h

-5h

-4h

-3h

-2h

-1h0h

1h

2h

3h

4h

5h

6h

A1

B1

C1

D1

0 30 60 90 120-30-60-90-120Acimut (º)

0

20

40

60

80Elevación (º)

7h

A2

B2

C2

D2

A4

B4

C4

D4

A6

A8

A10

B6

B8

B10

B12

C6

C8

C10

C12

D6

D8

D10

D12

D14A9

A7

A5A3

B9

B7

B5

B3

B11

C3

C5

C7

C9

C11D13

D11

D9

D7

D5

D3

Diagrama de trayectorias del sol

β=35° α=0° A B C D13 0.00 0.00 0.00 0.0011 0.00 0.01 0.12 0.449 0.13 0.41 0.62 1.49

7 1.00 0.95 1.27 2.765 1.84 1.50 1.83 3.87

3 2.70 1.88 2.21 4.67

1 3.17 2.12 2.43 5.04

2 3.17 2.12 2.33 4.994 2.70 1.89 2.01 4.46

6 1.79 1.51 1.65 3.638 0.98 0.99 1.08 2.55

10 0.11 0.42 0.52 1.33

12 0.00 0.02 0.10 0.4014 0.00 0.00 0.00 0.02

Tabla de referencia

• Determinación de las perdidas de radiación que experimenta una superficie debido a las sombras circundantes.

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Cálculo de pérdidas de radiación solar por sombrasCálculo y dimensionadoCálculo y dimensionado Criterios generales de cálculoCriterios generales de cálculo

Page 23: HE4_Energia Solar Termica

23

Código Técnico de la Edificación

45

1. Generalidades

2. Caracterización y cuantificación de las exigencias

3. Cálculo y dimensionado

4. Mantenimiento

Apéndices

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

ContenidoContenido

Código Técnico de la Edificación

46

Plan de vigilancia

• ¿Qué es? ; ¿Quién lo realiza?

• Operaciones a efectuar

Plan de mantenimiento

• ¿Qué es? ; ¿Quién lo realiza?

• Instalaciones < 20 m2

• Instalaciones > 20 m2

• Operaciones a efectuar

Terminología

Tablas de referencia

Normas de referencia

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

MantenimientoMantenimiento ApéndicesApéndices

Page 24: HE4_Energia Solar Termica

24

Código Técnico de la Edificación

47

1. Hotel de 3 estrellas con 100 camas en las zonas I y V.

Combustible auxiliar caldera de gasóleo.

2. Edificio multifamiliar de 40 viviendas con tres dormitorios

cada vivienda en las zonas I y V. Combustible auxiliar gas

natural

Ejemplos de aplicación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Código Técnico de la Edificación

48

1. Tipo de edificio

2. Cálculo de la demanda

3. Zona climática

4. Tipo de combustible a sustituir

5. Contribución solar mínima

6. Dimensionado de la instalación para cubrir este aporte

Ejemplos de aplicación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Page 25: HE4_Energia Solar Termica

25

Código Técnico de la Edificación

49

Aporte mínimo exigido

Zona climáticademanda diaria

Edificio multifamiliar de 40 viviendas

Superficie instalación

(m2)Tipo edificio

Hotel 3*100 camas

Ejemplos de aplicación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Código Técnico de la Edificación

50

.../...

por cama55Residencia (ancianos, estudiantes, etc)

por cama35Hostal/Pensión *

por emplazamiento40Camping

por cama40Hotel/Hostal **

por cama55Hotel ***

por cama70Hotel ****

por cama55Hospitales y clínicas

por persona22Viviendas multifamiliares

por persona30Viviendas unifamiliares

Litros ACS/día a 60º CCriterio de demanda

Cálculo de la demanda. Ejemplo 1

100 camas * 55 l/cama (60ºC) = 5.500 l/día

Ejemplos de aplicación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Page 26: HE4_Energia Solar Termica

26

Código Técnico de la Edificación

51

Zona V

Aporte mínimo exigido

Zona I

Zona climática

100 camas * 55 l/cama (60 ºC) = 5.500 l/d

demanda diaria

Edificio multifamiliar de 40 viviendas

Superficie instalación

(m2)Tipo edificio

Hotel 3*100 camas

Ejemplos de aplicación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Código Técnico de la Edificación

52

Porcentajes de aporte solar para ACS: Caso General

Contribución solar mínima. Ejemplo 1

Demanda total de ACS del edificio (I/d)

Zona climática I II III IV V

30 30 50 60 70 30 30 55 65 70

50-5.000 5.000-6.000 6.000-7.000 30 35 61 70 70

30 45 63 70 70 30 52 65 70 70

7.000-8.000 8.000-9.000 9.000-10.000 30 55 70 70 70

30 65 70 70 70 30 70 70 70 70

10.000-12.500 12.500-15.000 15.000-17.500 35 70 70 70 70

45 70 70 70 70 17.500-20.000 > 20.000 52 70 70 70 70

Ejemplos de aplicación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Page 27: HE4_Energia Solar Termica

27

Código Técnico de la Edificación

53

11470 %Zona V

Aporte mínimo exigido

Zona I

Zona climática

100 camas * 55 l/cama (60 ºC) = 5.500 l/d

demanda diaria

Edificio multifamiliar de 40 viviendas

Superficie instalación

(m2)Tipo edificio

5630 %Hotel 3*100 camas

Ejemplos de aplicación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Código Técnico de la Edificación

54

…………..

por cama55Hotel ***

por cama70Hotel ****

por cama55Hospitales y clínicas

por persona22Viviendas multifamiliares

por persona30Viviendas unifamiliares

Litros ACS/día a 60º CCriterio de demanda

40 viv. * 4 per/viv. * 22 l/per (60ºC) = 3.520 l/día

Cálculo de la demanda. Ejemplo 2

Ejemplos de aplicación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Page 28: HE4_Energia Solar Termica

28

Código Técnico de la Edificación

55

Zona V

11470 %Zona V

Aporte mínimo exigido

Zona I

Zona I

Zona climática

40 viv. * 4 per./viv. * 22 l/ per.(60ºC)= 3.520 l/d

100 camas * 55 l/cama (60 ºC) = 5.500 l/d

demanda diaria

Edificio multifamiliar de 40 viviendas

Superficie instalación

(m2)Tipo edificio

5630 %Hotel 3*100 camas

Ejemplos de aplicación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Código Técnico de la Edificación

56

Porcentajes de aporte solar para ACS: Caso General

Demanda total de ACS del edificio (I/d)

Zona climática I II III IV V

30 30 50 60 70 30 30 55 65 70

50-5.000 5.000-6.000 6.000-7.000 30 35 61 70 70

30 45 63 70 70 30 52 65 70 70

7.000-8.000 8.000-9.000 9.000-10.000 30 55 70 70 70

30 65 70 70 70 30 70 70 70 70

10.000-12.500 12.500-15.000 15.000-17.500 35 70 70 70 70

45 70 70 70 70 17.500-20.000 > 20.000 52 70 70 70 70

Contribución solar mínima. Ejemplo 2

Ejemplos de aplicación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Page 29: HE4_Energia Solar Termica

29

Código Técnico de la Edificación

57

70 %Zona V

11470 %Zona V

Aporte mínimo exigido

Zona I

Zona I

Zona climática

40 viv. * 4 per./viv. * 22 l/ per.(60ºC)= 3.520 l/d

100 camas * 55 l/cama (60 ºC) = 5.500 l/d

demanda diaria

30 %Edificio multifamiliar de 40 viviendas

Superficie instalación

(m2)Tipo edificio

5630 %Hotel 3*100 camas

Ejemplos de aplicación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Código Técnico de la Edificación

58

−−

×=i

iii TT

TCDTD

60)º60()(

∑=12

1

)( (T) DTD i

40 viv * 4 per./viv. * 32 l/ pers.= 5.120 l/día

40 viv. * 4 per/viv. * 22 l/per (60ºC) = 3.520 l/día

32 l/ persona

Dimensionado de la instalación para cubrir este aporte. Ejemplo 2

Ejemplos de aplicación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Dimensionado a 45ºC:

Page 30: HE4_Energia Solar Termica

30

Código Técnico de la Edificación

59

6270 %Zona V

11470 %Zona V

Aporte mínimo exigido

Zona I

Zona I

Zona climática

40 viv. * 4 per./viv. * 22 l/ per.(60ºC)= 3.520 l/d

40 viv. * 4 per./viv. * 32 l/per.(45ºC)= 5.120 l/d

100 camas * 55 l/cama (60 ºC) = 5.500 l/d

demanda diaria

32 30 %Edificio multifamiliar de 40 viviendas

Superficie instalación

(m2)Tipo edificio

5630 %Hotel 3*100 camas

Ejemplos de aplicación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

Código Técnico de la Edificación

60

1.620

605.300

163.970

2.554.000

450.000

ENERGÍA SOLAR TERMICA

0,5 - 0,8%Repercusión en el coste de la construcción de los edificios (%)

980Inversión (M€)

375.100CO2 evitado (tCO2)

99.980Energía sustituida (tep)

1.583.000Superficie instalable (m2)

250.000Escenario viviendas (viviendas/año)

Impacto del Código Técnico de la EdificaciónImpacto del Código Técnico de la Edificación

SECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICASECCIÓN HE4 SOBRE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA