instalaciones solares en polideportivos ... solares...rendimiento de un colector: balance de...
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INSTALACIONES SOLARES EN POLIDEPORTIVOS
Yago Torre-Enciso
17 de junio de 2008
Indice______________________________
1. Energía solar térmica
2. Energía solar fotovoltaica
2
3. Criterios básicos
4. Financiación de instalaciones
5. Código Técnico de la Edificación
6. Conclusiones
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
3
•
Media y alta temperatura Para producir vapor a emplear en
procesos industriales o generación eléctrica
Aprovecha la luz del sol para generar calor
•
Baja temperatura Para producir ACS,
calentamiento de piscinas, calefacción, generación de frío, templar agua de riego...
1. Energía Solar Térmica
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
Colectores térmicos Almacenamiento de agua caliente
4
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
5
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
Son parte fundamental de los sistemas
• Constan de:
-Superficie negra
-Tubos
-Caja soporte
-Frontal de cristal
-Aislante
-Fluido
COLECTORES
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
6
•
1)
Sin cubierta (caucho o polipropileno)
Hasta 30ºC. Calentamiento piscinas en verano
•
2)
Con cubierta plana Hasta 50ºC. Para ACS y
piscinas en verano
COLECTORES
4 Tipos :
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
COLECTORES
•
3)
Con cubierta plana y superficie selectiva
Hasta 70ºC. Para ACS, piscinas y apoyo a calefacción
•
4)
Tubos de vacío (flujo directo y heat
pipe)
Hasta 95ºC. Para ACS, apoyo a calefacción y
refrigeración
7
COLECTORES
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
8
Rendimiento de un colector: balance de ganancias y pérdidas
•Ganancias: -
cristal con baja reflectancia
y alta transmitancia
-
superficie negra de alta absortividad
•Pérdidas: -
Por radiación (cubierta de vidrio y superficie selectiva)
-
Por conducción (aislante) -
Por convección (vacío)
9
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
Rendimientode un colector:η = η0
- X T*
T* = (Te
- Ta
) / I
El η aumenta si:
I aumenta
Te
- Ta
disminuye
COLECTORES
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
COLECTORES
10
Colector de tubos de vacío
Colector de cubierta plana
11
OTROS COMPONENTES DE INSTALACIONES
SOLARES TÉRMICAS
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
Depósitos de acumulación
12
OTROS COMPONENTES DE INSTALACIONES
SOLARES TÉRMICAS
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
Centralita de control
13
OTROS COMPONENTES DE INSTALACIONES
SOLARES TÉRMICAS
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
Bomba de impulsión
14
OTROS COMPONENTES DE INSTALACIONES
SOLARES TÉRMICAS
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
15
ESQUEMA DE FUNCINAMIENTO :
PRODUCCIÓN DE ACS
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
16
COLECTORES COMPACTOS
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
No tienen bomba de impulsión ni centralita de control
Funcionan por termosifón
ESQUEMA:
PRODUCCIÓN DE ACS Y CALENTAMIENTO DE PISCINA
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
18
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
INSTALACIONES DEPORTIVAS
22
Rangos de inversión:
•
Colector plano: -
Instalación pequeña ACS:
800 €/m2
-
Piscina climatizada:
450 €/m2
•
Compactos:
600 €/m2
•
Tubos de vacío: -
Instalación pequeña ACS:
1.200 €/m2
-
Piscina climatizada + ACS: 900 €/m2
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
23
Campo de Rugby y FrontCampo de Rugby y Frontóón de n de GernikaGernikaSuperficie:Superficie:
91 m91 m22
de colectoresde colectores
Finalidad:Finalidad:
ProducciProduccióón de ACSn de ACS
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
24
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
25
Polideportivo de Polideportivo de OiartzunOiartzunSuperficie:Superficie:
108 m108 m22
de colectores de vacde colectores de vacííoo
Finalidad:Finalidad:
Calentamiento de piscina termal y piscina de Calentamiento de piscina termal y piscina de natacinatacióónn
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
26
Polideportivo de Polideportivo de ErmuaErmua
Superficie:Superficie:
300 m300 m22
de colectores planosde colectores planos
Finalidad:Finalidad:
Calentamiento piscina de nataciCalentamiento piscina de natacióónn
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
27
FundaciFundacióón Estadion EstadioSuperficie:Superficie:
55 m55 m22
de colectoresde colectores
Finalidad:Finalidad:
Calentamiento de piscina y producciCalentamiento de piscina y produccióón de ACSn de ACSComplementariamente tiene una cogeneraciComplementariamente tiene una cogeneracióón de 66 n de 66 kW.kW.
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
1. Energía Solar Térmica
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
27
Otros polideportivosOtros polideportivosAstigarragaAstigarraga
98 m98 m22
para ACSpara ACS
UsurbilUsurbil 122 m122 m22
para ACS y piscinapara ACS y piscina
GetxoGetxo
37 m37 m22
para ACSpara ACS
LekeitioLekeitio 72 m72 m22
para ACS y piscinapara ACS y piscina
LezoLezo
15 m15 m22
para ACSpara ACS
LezoLezo
119 m119 m22
para ACS y piscinapara ACS y piscina
ValdegobValdegobííaa
44 m44 m22
para piscinapara piscina
MondragMondragóónn
58 m58 m22
para ACS y piscinapara ACS y piscina
ZuiaZuia
173 m173 m22
para ACS y piscinapara ACS y piscina
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
2. Energía Solar Fotovoltaica
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
30
INSTALACIÓN CONECTADA A REDVende la electricidad producida a 0,45 euros/kWh
Placas solares Inversor
Contadores
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
2. Energía Solar Fotovoltaica
31
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
2. Energía Solar Fotovoltaica
32
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
2. Energía Solar Fotovoltaica
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
•
Instalación conectada a red
-
5 kW 5,5-6,0 €/Wp
-
100 kW
4,8-5,2 €/Wp
•
Instalación aislada de red
12-15 €/Wp
Rangos de inversión:
3. Criterios Básicos
CRITERIOS BÁSICOS DE MONTAJE
ORIENTACIÓN
Sur
Desviación este-oeste 30º
(pérdidas 5%)
Libre de sombras
INCLINACIÓN
Fotovoltaica (30 –
35º)
Térmica (45 –
50º)
Desviaciones 10 –
15º
(pérdidas 5%)
UBICACIÓN
Cubierta plana
Cubierta a varias aguas
Fachada
INTEGRACIÓN
Minimizar el impacto visual
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ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
3. Criterios Básicos
CRITERIOS BÁSICOS DE MONTAJE
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ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
SENSATEZ
Subrayar que pequeñas variaciones respecto de la inclinación y orientación óptimas influyen poco en la producción anual. Debe primar la sensatez en el diseño de las instalaciones
4. Financiación de Instalaciones
MECANISMOS DE FINANCIACIÓN
Subvenciones a fondo perdido(no aplicable a instalaciones del CTE)
Fondos propios
Líneas de crédito
Desgravaciones fiscales
Ahorro de Combustible
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ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
4. Financiación de Instalaciones
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
AYUDAS DEL DICT DEL GOBIERNO VASCO
Proyectos de instalaciones de energías renovables
Subvención no acumulable a la del EVE
Solar térmica > 50 m2
Subvención media: 10-15%
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4. Financiación de Instalaciones
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
PROGRAMA AYUDAS EVE
Proyectos de pequeñas instalaciones de energías renovables
Subvención no acumulable a la del DICT (Gobierno Vasco)
Solar térmica < 50 m2
Subvención media 25%
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4. Financiación de Instalaciones
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
PROGRAMA AYUDAS EVE -
IDAE
Proyectos de instalaciones de energías renovables-
Energía solar fotovoltaica aislada de red
-
Energía solar térmica-
Energía de la biomasa (térmica)
Subvención acumulable a la del DICT del Gobierno Vasco o del EVE
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4. Financiación de Instalaciones
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
DESGRAVACIONES FISCALES
Diputaciones Forales (Impuesto de Sociedades)
-
15% para proyectos URE y ER
-
30% listado de tecnologías limpias
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4. Financiación de Instalaciones
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA(POLIDEPORTIVO EXISTENTE CON PISCINA CUBIERTA)
HIPÓTESIS DE REFERENCIA-
Cobertura del 100% de las necesidades en
ACS y piscina en el mes más favorable.-
Ahorro económico debido al consumo evitado de gas natural, gasóleo, ...
INSTALACIÓN-
250 m2
de colectores solares térmicos
ANÁLISIS ECONÓMICO-
Inversión: 112.500 euros (sin IVA)
-
Ayuda (40%): 45.000 euros-
Ahorro (gasóleo): 9.500 euros/año
7 A7 AÑÑOSOS
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ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
4. Financiación de Instalaciones
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INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA(GERIÁTRICO, POLIDEPORTIVO, ALBERGUE -
SIN APLICACIÓN DEL CTE)
HIPÓTESIS DE REFERENCIA•
Cobertura del 50% de las necesidades en ACS•
Ahorro económico debido al consumo evitado de gas natural, gasóleo,...
INSTALACIÓN•
150 m2
de paneles solares térmicos (ocupación total 450 m2)
ANÁLISIS ECONÓMICO•
Inversión: 70.000 euros (sin IVA)•
Ayuda (30%): 21.000 euros•
Ahorro gas natural: 4.200 euros/año
5. CTE
CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN
AHORRO DE ENERGÍA
- HE 1
Limitación de demanda energética
- HE 2
Rendimiento de las instalaciones térmicas
-
HE 3
Eficiencia energética de las instalaciones de iluminación
-
HE 4
Contribución solar mínima de agua calientesanitaria (ACS)
-
HE 5
Contribución fotovoltaica mínima de energíaeléctrica
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ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
5. CTE
H4 –
SOLAR TÉRMICA (I)
ÁMBITO DE APLICACIÓN-
Edificios de nueva construcción y rehabilitación de edificios existentes con demanda de ACS y/o climatización de piscina cubierta
EXENCIÓN - DISMINUCIÓN-
Aprovechamiento de otras energías renovable
s, cogeneración,...
-
Superación de la legislación de carácter básico-
Barreras externas al sol
-
Limitaciones derivadas de la normativa urbanístic
a aplicable
-
Patrimonio histórico-artístico
Justificar la inclusión alternativa de medidas de ahorro energético equivalentes
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ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
5. CTE
H4 –
SOLAR TÉRMICA (II)
CONTRIBUCIÓN SOLAR MSOLAR MÍÍNIMA (Zona climNIMA (Zona climáática I)tica I)-
Sustitución de combustibles (gasóleo, propano, gas natural,...): 30-52%
-
Sustitución electricidad: 50-70%
-
Piscinas cubiertas: 30%
OTROS ASPECTOS
-
Cálculo de demanda de ACS en función del tipo de establecimiento
-
Pérdidas admitidas por orientación, inclinación y sombras
-
Especificaciones para los elementos que componen la instalación y su mantenimiento
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ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
5. CTE
H4 –
SOLAR TÉRMICA (III)
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ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
5. CTE
H4 –
SOLAR TÉRMICA (IV)
56
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
5. CTE
H4 –
SOLAR TÉRMICA (y V)
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ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
Limitación de pérdidas por orientación e inclinación
Contribución mínima para piscinas climatizadas
ENERGÍA SOLAR TÉRMICA
6. Conclusiones
•
La energía solar una alternativa al consumo de combustibles fósiles
•
El desarrollo tecnológico de la energía solar térmica es hoy en día una realidad. El proceso de maduración de este sector vendrá
dado
por el correcto diseño de las instalaciones
•
Los mecanismos de financiación actualmente existentes permiten llevar a cabo inversiones con periodos de retorno asumibles
•
Las instalaciones municipales son, en general, las más apropiadas para acoger instalaciones solares térmicas por su uso intensivo.
58
CONCLUSIONES
Mila esker zure arretagatik
Muchas gracias por su atención
ENTE VASCO DE LA ENERGÍA
Alameda Urquijo, 36 – 1º
48010 BILBAO
www.eve.es