RT bachelor thesis
T1 Dimensionado de una instalación de captación de energía solar térmica para suministro de ACS en hotel de 3 estrellas
A1 Parralo Castellano, Alberto
A2 Ingeniería Química y Tecnología de Alimentos
K1 Energía térmica solar - Proyectos fin de carrera
K1 Energía térmica solar
K1 Proyectos fin de carrera
AB La finalidad de este proyecto radica en dimensionar una instalación para darsuministro de agua caliente sanitaria mediante energía solar térmica a un hotel detres estrellas con una capacidad de ocupación de 70 personas y que se encuentreubicado en la localidad de Tarifa (Cádiz).Esta alternativa para el suministro de agua caliente sanitaria resulta muyinteresante por ser una energía limpia y rentable al encarecimiento diario de loscombustibles de los sistemas de calentamiento de aguas convencionales.Podemos hablar de dos tipos de instalaciones solares térmicas. El primer tiposon las instalaciones de tiro natural en la cual la circulación del fluido encargado deabsorber la energía calorífica en los captadores se produce por la diferencia dedensidad producida por el gradiente de temperatura en dicho fluido entre la zona masfría (el acumulador) y la mas caliente (el captador); dicha relación puede invertirsedurante las horas nocturnas por el enfriamiento del captador, pero para evitar que seinvierta el flujo, produciendo un enfriamiento del agua caliente almacenada, se utilizauna válvula anti-retorno. El segundo tipo son las instalaciones de tiro forzado, en lacual la circulación del fluido absorbedor se produce por la impulsión de una bomba.En este caso la instalación será de tipo forzada, debido tanto al volumen decaudal requerido como a la distancia diseñada entre el equipo de captación y losdispositivos de almacenamiento del agua calentada, por lo que se necesita unabomba de impulsión que se encargue de hacer circular el fluido entre los captadoressolares y los intercambiadores de calor.Otra forma de clasificar estas instalaciones es diferenciando entrecalentamiento directo o indirecto. En la primera la captación se produce haciendopasar directamente el agua a calentar a través del captador solar, mientras que en lasde tipo indirecto se utiliza un fluido absorbedor mezcla de agua y anticongelante en elcircuito primario que pasa por los captadores, y se separa físicamente del aguacaliente sanitaria de consumo mediante un sistema de intercambio de calor(intercambiador externo de calor o intercambiador en el interior del acumulador). Es importante mencionar que las de tipo directo no están permitidas por lanormativa actual, tal y como viene reflejado en la el punto 3.7 del pliego decondiciones técnicas para instalaciones de baja temperatura, por lo que nuestrainstalación objeto de diseño es de tipo indirecto, lo cual significa que no se hace pasardirectamente el agua a calentar por los captadores solares, sino que ésta se calienta através de un intercambiador de calor que le traspasa la energía térmica recogida en elfluido calo-portador. En este caso se trata de propilenglicol (al 20% en volumen),fluido anticongelante, con el cual nos aseguramos una protección de posibles heladasque pudieran provocar roturas por el aumento de volumen del agua en lasconducciones y los captadores.El diseño se ha realizado comparando diferentes modelos y marcas de todoslos equipos para conseguir una instalación eficiente con precios competitivos para elmercado, exigiendo en todo momento unos niveles de calidad adecuados para el caso.La instalación diseñada para garantizar el suministro de agua caliente sanitariaestá compuesta por los siguientes equipos: un grupo de captación de la energía solarformado por captadores solares térmicos de placa plana con estructuras soporte parasuperficie plana, conectados con la valvulería necesaria para su correctofuncionamiento, como son las llaves de corte, válvulas de seguridad y purgadores; latubería de circulación de primario, la cual será de cobre, con diámetros exteriores de35, 28 y 22 milímetros, según sea el caudal que circule por ella (no hay que olvidarque la tubería debe estar protegida por una coquilla aislante adecuado para asegurarla mínima perdida térmica durante el recorrido por la tubería); los interacumuladores(llamados así por incluir interiormente los intercambiadores de calor ya mencionados),que se encargan de almacenar el agua caliente sanitaria para que durante cortosperiodos sin producción solar, ya sea por inclemencias meteorológicas o por eltranscurso de la noche, se pueda abastecer de ACS a los consumidores; la bomba derecirculación, ya que al ser de circulación forzada también ha sido necesario incluireste elemento para la circulación del circuito primario; un aerotermo, para evitarproblemas de sobrecalentamiento en los meses mas calurosos; y un vaso deexpansión, para amortiguar la presión frente al aumento de ésta por aumento de latemperatura.Todos lo equipos mencionados están especialmente diseñados para soportarcondiciones de funcionamiento de instalaciones solares, tanto por el uso de liquidoanticongelante en el circuito primario (aquel que uno los captadores con los intercambiadores) como por condiciones de temperatura y presión, así como paracumplir con toda la normativa actual sobre este tipo de sistemas.
YR 2015
FD 2015-03-01T00:00:00Z
LK http://hdl.handle.net/10498/17441
UL http://hdl.handle.net/10498/17441
LA spa
DS Repositorio Institucional de la Universidad de Cádiz
RD 10-may-2026