PROYECTO Instalacion Solar

8/4/2019 PROYECTO Instalacion Solar

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INDICE

MEMORIA INFORMATIVA....Pag 2

PLANO......Pag 4

CALCULOS...Pag 5

COMPONENTES DE LA INSTALACIONPag 10

ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD.Pag 21

INTRUCCIONES TESNICAS PARA LA PUESTA EN FUNCIONAMIENTO.Pag 25

PRESUPUESTO...Pag 30

BIBLIOGRAFIAPag 31

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MEMORIA INFORMATIVA

Se redacta este escrito como el proyecto de una IST (Instalacin Solar Trmica) situada en el barrio Virgen del Monte, MOGRO, de acuerdo a la normativa vigente

ms relevante.

- CODIGO TECNICO DE LA EDIFICACION 314/2006.

- RITE 1027/1007(Reglamento de Instalaciones trmicas de los Edificios).

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Se trata de unos vestuarios polideportivos con el objetivo de dotarles de ACS (Agua Caliente Sanitaria) mediante el aprovechamiento de la radiacin solar. Los vestuariostienen 6 duchas y 2 lavabos en total, adems de dos inodoros quedando estos ltimos excluidos de la instalacin puesto que no requieren agua caliente.

Puesto que este sistema puede ser insuficiente para puntas de consumo elevadas en condiciones climatolgicas desfavorables estar dotado de un sistema de apoyomediante efecto joule, evitando as sistemas que utilicen carburantes altamentecontaminantes como el gasleo, gas natural, propano adems de no necesitar ningntipo de acumulacin para la fuente energtica.

El edificio es una construccin con la cubierta a cuatro aguas estando una de ellas orientada hacia el sur lo que favorece la colocacin de los paneles sin tener que fabricar ningn tipo de bancada especial, simplemente se colocaran paralelos al tejadoen diferente plano, (superposicin).

El sistema a utilizar es del tipo indirecto, el agua de consumo no es la misma quecircula por el captador, por la necesidad de aadir al agua productos qumicos para prevenir los riesgos de heladas, incrustaciones calcreas y posible corrosin. Medianteun intercambiador de calor, el agua caliente procedente de los captadores cede caloral agua de consumo. Como se trata de una instalacin pequea el intercambiador irasituado en el acumulador.

Es necesario dotar a la instalacin de un acumulador para el agua caliente porquenormalmente la demanda de consumo no coincide en el tiempo con la energa solar

captada.

Los sistemas de captacin utilizados sern del tipo CPP (Captadores de Placa Plana), consisten en una caja hermtica con una cubierta fabricada en cristal que permite elpaso de los rayos luminosos hasta la placa absorbente. Esta placa transmite el calor a una parrilla de tubos por cuyo interior circula el lquido caloportador.

Este lquido ser agua con anticongelante, para que aguante el frio del invierno sin congelarse.

Las conducciones sern de tubera de cobre rgido.

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PLANO VESTUARIOS

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CALCULOS

CANTABRIA = ZONA CLIMATICA I

DEMANDA DIARIA = litros ACS/da a 60C . N Personas

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VESTUARIOS = 15 Litros ACS/da a 60C

N Personas = 7 ( 6 duchas y 2 lavabos).

DEMANDA DIARIA = 15 litros ACS/da a 60C . 7 Personas = 105 Litros ACSdia

DEMANDA DE ACS PARA ENERO A TEMPERATURA DE 60C

D(60C) = Demanda diaria . ( 60- Tred ) / TAcumulador - Tred

= 105 . ( 60- 8 ) / 55 - 8 = 116,17 Litros ACS/dia a 60C

DEMANDA TOTAL DE ENERGIA TERMICA

Q( kWh/da ) = D(60C) . 1,16 . (60-Tred) / 1000

= 116,17 . 1,16 (60- 8) / 1000 = 7 kWh/da

7 kWh/da . 31 das = 217 kWh/mes

Demanda diaria = 116,17 Litros ACS/dia a 60C

ZONA CLIMATICA I

EL 50%DEBE SER CONTRIBUCION SOLAR PARA QUE CUMPLA LA

NORMATIVA.

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APORTACION TERMICA ( E )

E = Eh . K

EH = Energa solar en el plano horizontal

EN FE MA AB MAY JN JLAG SE OC NO DICantabria 57,4 1113 16,1 17 18,4 15,5 13 905 5,8 4,5ESTOS VALORES LOS MULTIPLICAMOS POR 0,28 PARA OBTENER kWh

K = factor de

correccin

E = 1,4 . 1,4 = 1,96 kWh/m2 da

IRRADIANCIA ( I )

I = E . 1000 / Hs

Hs = horas tiles del sol

EN FE MA AB MAY JN JL AG SE OC NO DIHs8999,5 9,59,5 9,5 9,59987,5Hs para captadores a una latitud entre 25 a 45N orientados hacia el ecuador

I = 1,96 . 1000 / 8 = 245 W/m2

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RENDIMIENTO ( R )

R = C1 - C2 . 10 . (60-Tamb) / I

C1 = Ganancias colector 0,90

C2 = Perdidas globales colector 0,42

10 = coeficiente normalizado en W/m2 C

Tamb = temperatura ambiente exterior

ENTamb(C) 11

FE11

MA14

AB14

MAY JN1619

JL21

AG21

SE OC NO DI20 17 14 12

R = 0,900,42 . 10 . (60-11) / 245 = 0.6 = 6%

ENERGIA APROBECHADA POR LOS CAPTADORESQs (kWh/da)

Qs = 0.9 . E . R . A

0,9 = Corresponde al 10% de prdidas de energa por

Intercambio, acumulacin y distribucin.

E = Energa solar recibida por el captador

R = Rendimiento del captador

A = Superficie total de captacin m2

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Para el clculo de la superficie total de captacin tiene relacin la demandaentre lo que me produce un solo captador.

Son necesarias las caractersticas del captador.

PRODUCE 127,9 kWh/mes

Maxima DEMANDA 217 kWh

217 / 127,9 = 1,69 2 captadores . 1,5 = 3 m2 Sup.cap

Qs = 0,9 . 1,96 . 0,06 . 3 = 0,31752 kWh/dia

Qs (kWh/mes) = Qs (kWh/da) . 31 = 0,31752 . 31 = 9,8 kWh/mes

Qs (kWh/ao) = sumatorio Qs (kWh/mes

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COMPONENTES DE LA INSTALACION

CAPTADORES SOLARES: Los sistemas de captacin utilizados sern dos CPP

(Captadores de Placa Plana), consisten en una caja hermtica con una cubiertafabricada en cristal que permite el paso de los rayos luminosos hasta la placaabsorbente. Esta placa transmite el calor a una parrilla de tubos por cuyo interior circula el lquido caloportador.

C1 = Ganancias colector 0,90

C2 = Perdidas globales colector 0,42

Puesto que la superficie del tejado no tiene ningn elemento cercano que puedeocasionar unas prdidas por sombras a los captadores, estas se consideran del 0%.

Como se ha comentado anteriormente la cubierta es a cuatro aguas y en la se situaran los mdulos est completamente orientada al sur por lo que las perdidas pororientacin se consideran nulas, 0%.

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Los mdulos estarn con una inclinacin de 40 respecto al suelo y a favor del tejado,se colocaran consecutivos en el mismo plano.

El punto obtenido nos da entre 5% y 10% de perdidas por inclinacin.

CUMPLE

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Dimensionado de las bombas del circuito primario y secundario

6 duchas . 0,10 = 0,60 dm3/s

2 lavabos . 0,065 = 0,13 dm3/s

Caudal necesario = 0,73 dm3/s

CAUDAL INSTANTANEO = Qc = A . QTB + C

A,B y C son coeficientes que varan segn el tipo de edificio, de loscaudales totales del edificio y de los caudales mximos por aparato.

Qc = 1 . 0,731 + 0 = 0,73 dm3/s = 2,62 m3/h

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Entramos en el baco de cobre con el caudal obtenido 2,62 m3/h y la velocidad1,3 m/s.

Obtenemos el dimetro de la tubera adecuado, 30mm de dimetro y lasprdidas de carga, 70mmca por m.

Perdidas primarias = Ap . L

Longitud 15 m

Ap 1 = 70 . 15 = 1050 mmca

Ap 2 = L . Ap / 2 = 525 mmca

Ap totales = Ap 1 + Ap 2 = 1050 + 525 = 1575 mmca = 1,575 mca

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BOMBA PARA EL CIRCUITO PRIMARIO

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CIRCUITO SECUNDARIO

Entramos en el baco de cobre con el caudal obtenido 2,62 m3/h y la velocidad2.5 m/s.

Obtenemos el dimetro de la tubera adecuado, 20mm de dimetro y lasprdidas de carga, 350mmca por m.

Perdidas primarias = Ap . L

Longitud 10 m

Ap 1 = 350 . 10 = 3500 mmca

Ap 2 = L . Ap / 2 = 1750 mmca

Ap totales = Ap 1 + Ap 2 = 3500 + 1750 = 5250 mmca = 5,250 mca

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DEPOSITO DE EXPANSION

Con el objetivo de absorber las dilataciones en el circuito y garantizar un buenrgimen de funcionamiento de este, se ha elegido un vaso de expansincerrado,

Est formado por dos cmaras denominadas de gas y de fluido separadasinteriormente por una membrana flexible de goma sinttica. La flexibilidad de lamembrana permite que el volumen disponible en el interior de cada cmara seavariable, siendo la suma de ambos volmenes en todo caso, igual al volumeninterior del vaso.

Dimensionado:

Como se trata de un IST pequea cuyo circuito primario no incluyedeposito acumulador, esto es, excluidos los sistemas directos.

V= Vt(0.2+0.01.h)

h = altura entre el punto ms alto de la instalacin y el suelo = 5m

Vt = Capacidad total = 10 l

= 10l(0.2+0.01.5m)= 2.5l de vaso de expansin

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INTERACUMULADOR

Consiste en un depsito por el cual circula un serpentn de haz tubular el cualle ceda calor de una fuente externa.

Volumen de acumulacin = V

50 < V / Sup.cap < 18050 < V / 3 < 180

V = 150 < 540

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SISTEMA DE APOYO

Puesto que este sistema de energa solar puede ser insuficiente para puntas deconsumo elevadas en condiciones climatolgicas desfavorables estar dotado de unsistema de apoyo mediante efecto joule, evitando as sistemas que utilicencarburantes altamente contaminantes como el gasleo, gas natural, propano ademsde no necesitar ningn tipo de acumulacin para la fuente energtica.

Este mtodo consiste en un intercambiador de calor elctrico conectado al acumuladorpor el que se har recirculara el agua cuando sea insuficiente la contribucin solar.

INTERCAMBIADOR DE CALORELCTRICO MODELO COMPACTO 18 KW

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ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD

1 - Memoria informativa

1.1.- Antecedentes:

Proyecto de una Instalacin Solar Trmica para dotar a Unas instalacionespolideportivas de ACS ( Agua Caliente Sanitaria).

1.2.- Emplazamiento:

Barrio Virgen del Monte (MOGRO).

1.3.- Plazo:

La finalizacin de la obra est prevista para 15 das despus de su inicio.

1.4.- Personal:

2 tcnicos en energa solar y 1 fontanero.

1.5.- Servicios afectados:

Durante 1 da con fechas an por determinar en horario de trabajo, de 9.00 a13.00 y de 15.00 a 19.00, se cortara el suministro de agua en todas las instalaciones deportivas municipales.

1.6.- Riesgos a 3:

No se contemplan riesgos aparentes para personas que no pertenezcana la obra, ya que se cerrar el paso a las instalaciones, para que nocorran riesgos innecesarios.

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Iluminacin adecuada. Maquinaria auxiliar elctrica en buen estado.

Almacenaje de pinturas o pegamentos en lugares bien ventilados.

Se evitara la formacin de atmsferas nocivas manteniendo el lugar de trabajobien ventilado.

Prohibicin de fumar y comer en el trabajo.

Advertencia en el manejo de disolventes.

PROTECCIONES PERSONALES:

Casco certificado. Mono de trabajo. Guantes de cuero. Gafas anti polvo. Botas normalizadas. Mascarilla de soldadura. Guantes de PVC largos.

Mascarilla con filtro.

Gafas de seguridad.

Calzado anti deslizante.

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MAQUINARIA Y EQUIPOS

Trabajos:

Utilizacin de martillos y taladros mecnicos para el picado demateriales, colocacin de tuberas y equipos. Equipos de soldadura.

Peligros:

Alto nivel de ruidos. Quemaduras o cortes.

Normas:

Creacin de un protocolo que regule la circulacin de personas ymquinas.

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INTRUCCION TECNICA IT2.

Esta instruccin tiene por objeto establecer el procedimiento a seguirpara efectuar las pruebas de puesta en servicio de una instalacintrmica.

Puesta en servicio de una instalacin trmica

Obtener la puesta en servicio de las instalaciones trmicas en los edificios mediantela inscripcin, en el registro correspondiente, del certificado de instalacionestrmicas de los edificios, entendiendo por tales las instalaciones fijas declimatizacin (calefaccin, refrigeracin y ventilacin) y de produccin de aguacaliente sanitaria (ACS), destinadas a atender la demanda de bienestar trmico ehigiene de las personas.

No ser de aplicacin el RITE a las instalaciones trmicas de procesos industriales,agrcolas o de otro tipo, ( NO ES NUESTRO CASO )en la parte que no estdestinada a atender la demanda de bienestar trmico e higiene de las personas.

Pruebas de los equipos

1. Se registrarn los datos nominales de funcionamiento que figuren en el proyecto o memoria tcnica y los datos reales de funcionamiento.

2. Se medirn los rendimientos de los conjuntos caldera-quemador.3. Ajuste de temperaturas de funcionamiento del agua en plantas enfriadoras y se

medir la potencia absorbida.

Pruebas de estanquidad de redes de tuberas de agua

Probar hidrostticamente las redes de circulacin de fluidos portadores.

Son vlidas las pruebas realizadas de acuerdo a la norma UNE-EN 14.336, paratuberas metlicas o la UNE-ENV 12.108 para tuberas plsticas.

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Pruebas de estanquidad de chimeneas

Segn las instrucciones de su fabricante.

Pruebas finales

Las pruebas se realizarn en un da soleado y sin demanda segnInstrucciones indicadas en la norma UN E-EN 12599

Control automtico

1. Se ajustarn los parmetros de control a los valores de diseo y se comprobar el funcionamiento.

2. Los niveles sern verificados para el cumplimiento de la norma UNE-EN-ISO16484-3.

EFICIENCIA ENERGTICA

Se comprobarn los siguientes apartados:

Funcionamiento de la instalacin.

a. El rendimiento del generador de calor no debe ser inferior en ms de 5 unidades del lmite inferior para la categora indicada en el etiquetadoenergtico

b. Comprobar equipos en los que se efecte una transferencia de energatrmica;

c. Comprobacin de la eficiencia y la aportacin energtica de origenrenovable

d. Comprobacin del funcionamiento de los elementos de regulacin y control;e. Comprobacin de las temperaturas y los saltos trmicos de todos los

circuitosf. Comprobacin que los consumos energticosg. Comprobacin del funcionamiento y de la potencia absorbida por los motores

elctricos en las condiciones reales de trabajo;h. Comprobacin de las prdidas trmicas en la instalacin hidrulica.

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DATOS DE LA PUESTA EN MARCHA:

1. Presin inicial en la instalacin = 1,3 bar + 0,1 x altura en metros de los

captadores respecto al vaso de expansin.

2. Presin en el vaso de expansin = Presin inicial de la instalacin 0,3 bar

A TENER EN CUENTA

El fluido caloportador es imprescindible para evitar congelaciones y que debe sercapaz, a su vez, de resistir altas temperaturas. Se comprobar su temperatura decongelacin con un medidor de densidad.

Existe el riesgo de que la velocidad del fluido sea capaz de arrastrar las burbujas alcircuito sin que los purgadores puedan evacuarlas por eso es necesario tener unseparador de aire. Instalarlo en la parte caliente e inferior del circuito facilita el

mantenimiento.

Una seccin mayor reduce la velocidad de circulacin, dejando que las burbujas dejende ser arrastradas por el fluido y suban. Con el purgador manual se expulsa el aire.

En cuanto al caudal final de la instalacin, ser recomendable ajustarlo, en cada caso,al indicado por el fabricante. Su ajuste se har a travs de la velocidad de la bomba, estrangulando su vlvula de cierre hasta conseguir ese caudal buscado.

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BIBLIOGRAFIA

El material para poder desarrollar este trabajo se ha basado en apuntes y explicaciones adquiridas durante el ciclo formativo,apoyado con algunos catlogos y PDF de internet.

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