Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel

Equation Chapter 1 Section 1 Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería de la Energía Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel Dpto. Ingeniería Energética Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Autor: Sara Torres Ugía Tutor: José Julio Guerra Macho Sevilla, 2023 Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería de la Energía Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel Autor: Sara Torres Ugía Tutor: José Julio Guerra Macho Catedrático de Universidad Dpto. Ingeniería Energética Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2023 Trabajo Fin de Grado: Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel Autor: Sara Torres Ugía Tutor: José Julio Guerra Macho El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros: Presidente: Vocales: Secretario: Acuerdan otorgarle la calificación de: Sevilla, 2023 El Secretario del Tribunal Agradecimientos Agradecer a mi familia, en especial a mi padre y a mi hermana por todo el apoyo mostrado en cada decisión a lo largo de mi vida. A mis amigos, por estar siempre presente, acompañarme en este camino y haberme ayudado a crecer. Sara Torres Ugía Sevilla, 2023 Resumen El presente trabajo se va realizar el estudio, diseño y dimensionado de una instalación solar térmica para calentamiento de agua en un hotel de 4 estrellas situado en la localidad de Sevilla que cuenta con una ocupación de 146 personas. El objetivo de esta instalación es promover el uso de las energías renovables y reducir así el uso de las energías convencionales que generan un mayor impacto en el medioambiente. Así mismo, este documento garantiza que la instalación cumple con los diferentes requisitos que se imponen tanto en Código Técnico de la Edificación (CTE) como en el Reglamente de Instalaciones Térmicas de Edificios (RITE). Este estudio está divido en cinco documentos esenciales: Memoria descriptiva, Memoria de cálculo, Pliego de condiciones térmicas y administrativas, Mediciones y Presupuesto y Planos. ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Características geográficas y climáticas 21 Tabla 2. Valores característicos de Sevilla 21 Tabla 3. Declinación y Ángulo horario. 22 Tabla 4. Índice de claridad. 23 Tabla 5. Radiación global directa y difusa. 24 Tabla 6. Radiación global sobre superficie inclinada. 25 Tabla 7. Demanda de ACS mensual 27 Tabla 8. Simulación 1 variando el número de captadores 28 Tabla 9. Simulación 2 variando el número de captadores 29 Tabla 10. Simulación variando volumen de acumulación 30 Tabla 11. Simulación variando el número de captadores en serie 31 Tabla 12. Dimensionado básico. 31 Tabla 13. Velocidad del fluido en función del diámetro y caudal. 36 Tabla 14. Pérdida de presión en función del diámetro y caudal. 37 Tabla 15. Dimensionado de tuberías. 38 Tabla 16. Pérdida de carga por tramo de tubería. 39 Tabla 17. Pérdida de carga en los diferentes caminos de la instalación. 40 Tabla 18. Cálculo de volumen de tuberías por tramo. 44 Tabla 19. Espesores mínimos de aislamiento (mm) de tuberías y accesorios que transportan fluidos calientes que discurren por el exterior de edificios. 45 Tabla 20. Espesores mínimos de aislamiento (mm) de tuberías y accesorios que transportan fluidos calientes que discurren por el interior de edificios. 46 Tabla 21. Presupuesto final. 68 ÍNDICE DE FIGURAS Figura. 1. Esquema general de una instalación de ACS 2 Figura. 2. Capas de un captador solar 3 Figura. 3. Intercambiador tipo serpentín. 4 Figura. 4. Sección “Localización” CHEQ4. 5 Figura. 5. Sección “Configuración” CHEQ4 6 Figura. 6. Sección “Demanda energética” CHEQ4 7 Figura. 7. Sección “Solar/Apoyo” CHEQ4 7 Figura. 8. Sección “Otros parámetros” CHEQ4 8 Figura. 9. Sección “Resultados” CHEQ4 8 Figura. 10. Localización del edificio. 9 Figura. 11. Vista aérea del edificio. 10 Figura. 12. Esquema de principio. 11 Figura. 13. Captador solar Greenheiss GH-Captur 20V. 12 Figura. 14. Curva de pérdida de carga del captador Greenheiss GH-Captur 20V. 13 Figura. 15. Interacumulador Suicalsa ASSC500PW08RFP. 13 Figura. 16. Bomba de circulación Sedical AMC 40/12-B. 14 Figura. 17. Dimensiones bomba Sedical. 14 Figura. 18. Vaso de expansión Ibaiondo. 15 Figura. 19. Mapa zonas climáticas España 20 Figura. 20. Radiación global sobre superficie horizontal vs inclinada [MJ/m2]. 25 Figura. 21. Demanda de referencia l/día por persona (Tref de 60ºC) 26 Figura. 22. Representación de la demanda de ACS mensual. 27 Figura. 23. Parámetros para simulación de 30 captadores. 28 Figura. 24. Contribución solar vs número de captadores. 29 Figura. 25. Contribución solar vs volumen de captación 30 Figura. 26. Contribución solar vs número de captadores en serie. 31 Figura. 27. Orientación de los captadores 32 Figura. 28. Pérdidas límite en cuanto a orientación e inclinación. 32 Figura. 29. Ángulo de inclinación y de azimut. 33 Figura. 30. Pérdidas por orientación e inclinación. 33 Figura. 31. Distancia entre filas de captadores y distancia al muro. 34 Figura. 32. Distribución de tramos de tuberías. 36 Figura. 33. Longitudes equivalentes de accesorios. 37 Figura. 34. Curva de pérdida de carga de los captadores. 41 Figura. 35. Ficha técnica del acumulador resaltando la pérdida de carga en cada uno de los serpentines. 41 Figura. 36. Curva característica de la bomba de circulación. 42 Figura. 37. Controlador RVS 35 plus. 47 Figura. 38. Porcentaje del sistema sobre el presupuesto. 69 1 1 MEMORIA DESCRIPTIVA Memoria Descriptiva 2 1.1 Objeto del proyecto El objetivo del presente proyecto es el dimensionado, descripción funcional y definición constructiva de una instalación de energía solar térmica de baja temperatura, para suplir la necesidad de agua caliente sanitaria (ACS) mediante un conjunto de colectores solares planos e acumuladores integrada en la instalación convencional ya existente, de manera que se aumenta la eficiencia energética del edificio y además se reduce la utilización de energía de origen fósil convencional y disminuye las emisiones de CO2. Se llevará a cabo siguiendo las normativas del Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE) y del Código Técnico de la Edificación (CTE). La integración de la instalación solar se llevará a cabo siguiendo las normativas del Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE) y del Código Técnico de la Edificación (CTE) para garantizar el correcto funcionamiento y la seguridad de la instalación en su conjunto. 1.2 Introducción a las instalaciones solares (ACS) Las instalaciones solares térmicas de baja temperatura tienen como principal función transformar la radiación solar en energía térmica utilizable. La configuración de estas instalaciones puede variar dependiendo de su aplicación y tamaño, así como de los equipos que incluyen y cómo están acoplados entre sí. A grandes rasgos, todas estas instalaciones funcionan de manera similar. La energía solar térmica captada por los colectores solares es transferida a través de un fluido de trabajo al sistema de almacenamiento, donde se almacena para su posterior uso. De esta manera, cuando se necesita agua caliente sanitaria (ACS), se utiliza la energía térmica almacenada para proveer al sistema de consumo, y en caso de que no haya suficiente energía solar disponible, la instalación convencional entra en servicio para cubrir las necesidades de ACS. 1.2.1 Tipos de una instalación ACS En este tipo de instalación se puede dividir en distintos sistemas: - Sistema de captación, que a través del captador solar transforma la energía procedente del sol en energía térmica y la transfiere al fluido de trabajo. - Sistema de intercambio y acumulación, transfiere la energía del fluido de trabajo al fluido del sistema de acumulación que reposa en el depósito de acumulación. - Sistema auxiliar o apoyo, aporta la energía necesaria para satisfacer la demanda, complementado la energía aportada por la instalación solar. - Sistema de control, es el encargado de programar y organizar el arranque y parada de bombas, asi como controlar e informar de las temperaturas y presiones en los diferentes puntos de la instalación. Figura. 1. Esquema general de una instalación de ACS 3 3 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel 1.2.2 Componentes de una instalación ACS 1.2.2.1 Captadores solares térmico Es el dispositivo que transforma la radiación solar en energía térmica que es transferida al fluido que circula por el circuito primario aumentando su temperatura. Además de producir calor de manera eficiente, el captador debe estar diseñado para soportar la continua exposición a los diferentes estados atmosféricos y resistir las temperaturas extremas que puede llegar a alcanzar. Los más utilizados son los captadores solares planos, que se componen de: - Cubierta transparente, provocan un efecto invernadero y reduce las pérdidas de calor por convección, para mejorar el rendimiento del colector, asegurar la estanqueidad del colector de agua y aire, normalmente son de vidrio, pero pueden ser de plástico. - Placa absorbedora, recibe la radiación solar para transformarla en calor y transmitirla al fluido caloportador. - Conductos, es por donde circula el fluido caloportador, y es imprescindible un buen contacto entre las tuberías del circuito y el absorbedor para facilitar la transferencia de energía. Los tipos de absorbedor más utilizados son los que tienen un circuito de tubos de cobre en forma de parrilla o serpentín. - Aislamiento, se usa para evitar pérdidas de calor en el rendimiento del mismo. Se sitúa entre la carcasa del colector y la parte posterior de la placa absorbedora. - Carcasa protectora, cuya misión es proteger y aguantar sobre sí misma el peso de cada uno de los elementos que formar el colector y actuar de unión con el edificio donde se coloca el colector a los elementos de anclaje. Figura. 2. Capas de un captador solar 1.2.2.2 Acumuladores solares Es un depósito cilíndrico, que pueden ser de acero, acero inoxidable, de aluminio o de fibra de vidrio reforzado, donde se almacena la energía que se obtiene de los captadores. De esta forma, se consigue mantener la demanda de agua caliente sanitaria que requerirá el consumidor en periodos de baja o nula insolación proporcionará agua caliente sanitaria generada. Los acumuladores pueden tener incorporados uno o más intercambiadores, llamándose, en ese caso, interacumuladores, y pueden ser de dos tipos: de ACS o de inercia. 1.2.2.3 Intercambiadores de calor Es el equipo donde se realiza la transferencia de calor desde un fluido caliente hasta a otro frío. Normalmente se usa un intercambiador de tipo interno o interacumulador, en este caso el intercambiador está ya integrado dentro Memoria Descriptiva 4 del depósito acumulador de agua caliente sanitaria y es de tipo serpentín. Figura. 3. Intercambiador tipo serpentín. También existe la opción de añadir un intercambiador externo o independiente, habitualmente de tipo placa ya que tiene un coste inferior y es más compacto. 1.2.2.4 Bombas de circulación Son los componentes encargados de impulsar el fluido a través del circuito hidráulico accionadas por un motor. Es recomendable que los materiales de la bomba serán resistentes a la corrosión y a las incrustaciones calcáreas como bronce o acero inoxidable, así como que tengan variador de frecuencia que permita ajustar las condiciones de funcionamiento en cada momento. Con el objetivo de acomodar distintos escenarios operativos, las bombas de circulación integran variadores de frecuencia. Este mecanismo permite una modulación dinámica de las condiciones de funcionamiento. De este modo, se introduce un mayor grado de flexibilidad y eficiencia operativa en el sistema, capacitándolo para adaptarse de forma más precisa a fluctuaciones en la demanda energética. 1.2.2.5 Sistema de control Este sistema regula el funcionamiento de los diferentes equipos y sistemas de la instalación, se encarga de maximizar el rendimiento de la instalación solar, así como de protegerla de posibles averías producidas por sobrecalentamiento, congelación, pérdidas de presión, etc. Es el encargado de asegurar el correcto funcionamiento de la instalación, utilizar los máximos recursos solares posible. Este sistema contiene diferentes sensores y controladores, tanto de temperatura como de presión, que se encargan de mantener estos dos parámetros en los rangos adecuados en los diferentes dispositivos de la instalación. 1.2.2.6 Sistema auxiliar Suele ser una caldera convencional, proporciona la energía necesaria para satisfacer la demanda cuando la energía almacenada en los dispositivos de almacenamiento no es suficiente. Según la normativa actual, es obligatorio instalar un sistema de respaldo con una capacidad suficiente para satisfacer el 100% de la demanda en cualquier situación de operación, de manera que pueda actuar como un seguro contra posibles interrupciones de suministro de energía y asegura que la demanda energética siempre pueda ser satisfecha. 5 5 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel 1.2.2.7 Sistema hidraúlico El sistema hidráulico incluye toda la red de tuberías, normalmente de cobre o acero inoxidable, que transporta el fluido térmico, desde el sistema de captación hasta la red de distribución que lleva a los diferentes puntos de consumo. Además, cuenta con un vaso de expansión para manejar las fluctuaciones en el volumen del fluido térmico, contribuyendo a la eficiencia y la longevidad del sistema. A lo largo de la instalación se instalarán distintas válvulas y accesorios que garanticen un funcionamiento óptimo y seguro. Entre estos accesorios se encuentran válvulas de corte que aíslen los diferentes equipos, válvulas antirretornos que impidan que el flujo pueda revertirse, o válvulas de seguridad para prevenir sobrepresiones en el sistema. 1.3 Método de Cálculo En este Proyecto se usará la herramienta informática CHEQ4, creada por el IDAE (Instituto para la Diversificación y el Ahorro de Energía) y el ASIT (Asociación Solar de la Industria Térmica), para el cálculo de la superficie de captación y el volumen de acumulación de la instalación. Esta herramienta nos permite poder realizar de manera sencilla el cálculo de la instalación validando así el cumplimiento de las exigencias que se detallan en la sección HE4 del Documento básico de Ahorro de energía que se encuentra en el Código Técnico de la Edificación (CTE). El programa cuenta con distintas pestañas donde añadir los datos de partida importantes, a continuación, se detallarán cada una de estas pestañas asi como los parámetros básicos necesarios para poder obtener la contribución solar necesaria. 1.3.1 Localización En esta primera sección se introduce la provincia y el municipio donde se va a realizar la instalación, así como la altura absoluta respecto del mar. De esta manera se detallan los datos climatológicos de la localidad como puede verse en la Figura 4. Los datos de irradiancia que muestran están sacados de la base de datos del Atlas de Radiación Solar en España de la AEMET, y los de temperatura de red y ambiente de las normas UNE 94002 y 94003 respectivamente. Figura. 4. Sección “Localización” CHEQ4. Memoria Descriptiva 12 1.6 Características técnicas de los equipos En este apartado se muestran las características técnicas de cada uno de los equipos que se utilizan en la instalación 1.6.1 Captadores Solares Todos los captadores utilizados en la instalación es de la marca Greenheiss y está dentro de la base de datos de la herramienta CHEQ4, el modelo GH-Captur 20V que cuenta con un absorbedor de alta eficiencia de aluminio y tipo parrilla. Figura. 13. Captador solar Greenheiss GH-Captur 20V. Las características técnicas del captador son las siguientes: - Superficie bruta: 1,97 m2 - Superficie de absorción: 1,83 m2 - Alto: 2058 mm - Ancho: 958 mm - Fondo: 85 mm - Rendimiento óptico: 81,50 % - Coeficiente de pérdida de calor K1: 3,388 W/(m2·K) - Coeficiente de pérdida de calor K2: 0,018 W/(m2·K2) - k50: 0,96 - Peso: 27,8 Kg - Caudal de ensayo: 45 l/h· m2 - Presión máxima de trabajo: 10 bar 13 13 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel Figura. 14. Curva de pérdida de carga del captador Greenheiss GH-Captur 20V. 1.6.2 Interacumulador Los interacumuladores utilizados son de la marca Suicalsa, modelo ASSC500PW08RFP de tipo doble serpentín, construido en acero al carbono. Figura. 15. Interacumulador Suicalsa ASSC500PW08RFP. Cuenta con las siguientes características técnicas: - Capacidad: 5000 litros - Diámetro exterior: 1700 mm - Altura: 2959 mm - Presión máxima del depósito: 8 bar - Peso: 719 Kg - Superficie del serpentín inferior: 6,34 m2 - Superficie del serpentín superior: 6,34 m2 - Superficie total: 12,68 m2 1.6.3 Bomba de circulación Las bombas de circulación de la marca Sedical, modelo SA(X) 30/11-B. Memoria Descriptiva 14 Figura. 16. Bomba de circulación Sedical AMC 40/12-B. Cuenta con las siguientes características técnicas: - Presión máxima de trabajo: 10 bar - Temperatura del fluido: 15 a 85 ºC - Peso: 4,2 Kg - Tensión: 1x230 V, 50Hz Figura. 17. Dimensiones bomba Sedical. 1.6.4 Vaso de expansión El vaso de expansión es de la marca Ibaiondo, modelo 8 VI SIN PATAS. Cuenta con las siguientes características técnicas: - Capacidad: 8 litros - Presión máxima de servicio: 10 bar - Temperatura máxima: 100 ºC - Temperatura mínima: -10 ºC - Alto: 340 mm 15 15 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel - Diámetro: 200 mm Figura. 18. Vaso de expansión Ibaiondo. 1.7 Normativa En este apartado se presenta la normativa seguida para el desarrollo de esta memoria, fundamentalmente se ha garantizado el cumplimiento de dos normas: el Código técnico de la Edificación (CTE) y Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE). 1.7.1 Código técnico de la Edificación (CTE), En el CTE se encuentra el Documento Básico HE “Ahorro de Energía” que está dividido en diferentes apartados: - HE0 Limitación del consumo energético. - HE1 Condiciones para el control de la demanda energética. - HE2 Condiciones de las instalaciones térmicas. - HE3 Condiciones de las instalaciones de iluminación. - HE4 Contribución mínima de energía renovable para cubrir la demanda de agua caliente sanitaria. - HE5 Generación mínima de energía eléctrica. - HE6 Dotaciones mínimas para la infraestructura de recarga de vehículos eléctricos. Para el dimensionado de la instalación se ha tenido en cuenta el apartado HE4 específico para instalaciones destinadas a producir agua caliente sanitaria. • Cumplimiento de la contribución mínima solar: La contribución mínima solar procedente de fuentes de energía renovable debe cubrir al menos el 70% de la demanda energética anual del edificio. Nuestra instalación tiene un factor de contribución solar del 72 %. • Demanda de referencia de ACS: Se calcula una demanda de referencia en función del tipo de edificio y ocupación. Este cálculo se detalla en el apartado 2.3 de la Memoria de Cálculo de este documento. 1.7.2 Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE). • Cumplimiento de la exigencia de higiene, IT 1.1.4.3: En la preparación de agua caliente para usos sanitarios se cumplirá con la legislación vigente higiénico-sanitaria para la prevención y control de la legionelosis. • Cumplimiento de material de aislamiento, IT 1.2.4.2.1: Se exige un nivel mínimo de espesor de aislamiento para las tuberías en instalaciones térmicas. Las exigencias d esta norma se detallan en el apartado 2.6.5 de la Memoria de Cálculo de este documento. Memoria Descriptiva 16 • Cumplimiento de diseño de red de tuberías y conductos, IT 1.3.4.2: En esta norma se detallan aspecto sobre el diseño de los soportes y conexiones de las tuberías y los diferentes equipos. 1.7.3 Pliego de Condiciones Técnicas de Instalaciones de Baja Temperatura del IDAE. • Pérdidas por orientación e inclinación, se establecen unos porcentajes mínimos de pérdidas debido a la orientación e inclinación de los captadores. • Distancia mínima entre captadores, se calcula la distancia mínima entre filas de captadores o muros de manera que se evite que se puedan llegar a producir pérdidas por sombras de estos obstáculos. • Dimensionado de intercambiador, se impone una relación mínima entre la superficie útil del intercambiador y el área total del campo de captadores de la instalación. • Dimensionado de las redes de tuberías, se exige que diámetro de las tuberías vendrá dado por la velocidad de circulación del fluido y esta no debe ser superior a 3 m/s al ser un trazado exterior y de 2 m/s en caso de tuberías interiores. 1.7.4 Otras normas aplicadas - UNE 100150, diseño y cálculo de sistemas de expansión. - Norma UNE 94002:2005, Instalaciones solares térmicas para producción de agua caliente sanitaria. Cálculo de la demanda de energía térmica. - Norma UNE 94003:2007, Datos climatológicos para el dimensionado de instalaciones solares térmicas. - Norma UNE-EN 12977-1, Sistemas solares térmicos y sus componentes. Instalaciones a medida. - Norma UNE-EN 12976-2, Sistemas solares térmicos y componentes. Sistemas prefabricados. 1.8 Bibliografía [1] Apuntes de Energía Solar de la Edificación. Grupo de Termotecnia. Departamento de Ingeniería Energética. Universidad de Sevilla, 2023. [2] Manual de Usuario CHEQ4. [3] Código Técnico de la Edificación, Sección HE4, contribución solar mínima de agua caliente sanitaria. [4] Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE). [5] Pliego de Condiciones técnicas de Instalaciones de Baja Temperatura del IDEA. [6] MARIA DEL ROSARIO DOMINGUEZ MARTINEZ-PAIS, Estudio y diseño de una instalación solar térmica para producción de agua caliente en un hospital. Sevilla, 2022. [7] MAR TROYA RODRÍGUEZ, Estudio y diseño de una instalación solar térmica para producir agua caliente en el sector hotelero. Sevilla, 2020. [8] ELOY JOSÉ GARCÍA RODRÍGUEZ, Diseño de una instalación solar térmica para calentamiento de agua caliente sanitaria en una residencia de mayores. Sevilla, 2019. [9] JOSE MANUEL REGUERA LORETO, Análisis y diseño de una instalación solar térmica de ACS en un hotel. Sevilla, 2021. [10] Clima de Sevilla, aemet.es [11] Clima de Sevilla, meteoblue.com [12] Catálogo IBAIONDO S.A. [13] Catálogo SEDICAL S.A. [14] Catálogo de captadores solares, climagar.com 17 17 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel [15] Catálogo de tubería de cobre y valvulería, tubosdominguez.com Memoria Descriptiva 18 19 2 MEMORIA DE CÁLCULO Memoria de Cálculo 20 20 2.1 Introducción En esta memoria se detallarán y justificarán los cálculos utilizados para dimensionar cada uno de los elementos de la instalación ACS en un hotel situado en Sevilla, en base a la metodología definida en la memoria descriptiva y de acuerdo con la reglamentación vigente. 2.2 Datos de partida En este aparto se expondrán los datos de partida que se han tenido en cuenta para cumplir las exigencias energéticas, a considerar, la ubicación, los datos climatológicos y datos de consumo. 2.2.1 Características del edificio El edificio objeto de estudio se encuentra en el municipio de Sevilla, cuyas coordenadas son 37º 23’ N, 5º 59’ W, y tiene una capacidad de ocupación de 146 personas. Cuenta con una cubierta que ofrece una superficie disponible para captadores de 510 metros cuadrados y tiene una orientación sur. 2.2.2 Datos climatológicos Para determinar la zona climática en la que se encuentra el edifico Podemos consultar la norma UNE 94003:2007 o el CTE, la localidad de Sevilla se sitúa dentro de la zona climática V. Figura. 19. Mapa zonas climáticas España En la Tabla 1 se muestran los datos geográficos y climatológicos de Sevilla, tomando como referencia la estación meteorológica situada en La Rinconada, la estación meteorológica de AEMET más cercana a la capital. 21 21 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel Tabla 1. Características geográficas y climáticas Características Datos Latitud 37º 23’ Longitud 5º 59’ Altitud media [m] 12 Temperatura de red en invierno [ºC] 11,5 Temperatura de red en verano [ºC] 20,25 Temperatura media de red [ºC] 15,5 En la Tabla 2 se puede observar los valores referentes a la irradiancia media diaria de cada mes a lo largo de un año completo, así como los datos de temperatura de red y la temperatura ambiente media obtenida de la estación meteorológica mencionada anteriormente: Tabla 2. Valores característicos de Sevilla Meses Rad. global [MJ/m2] T. ambiente [ºC] T. de red [ºC] Enero 9,1 10 11 Febrero 12,2 11 11 Marzo 16 15 13 Abril 19,8 17 14 Mayo 24,1 20 16 Junio 25,9 24 19 Julio 27,2 25 21 Agosto 24,8 25 21 Septiembre 19,2 22 20 Octubre 14,3 19 16 Noviembre 10,2 13 13 Diciembre 8,3 11 11 Promedio 17,6 17,7 15,5 También es necesario saber la cantidad de heladas que se pueden presentar a lo largo del año, en este caso la Memoria de Cálculo 28 28 solar aportada por la instalación y la demanda energética. De manera que la energía procedente de fuentes renovables debe de cubrir al menos el 70% de la demanda energética anual para ACS. Se realizarán varios tipos de simulaciones en el programa CHEQ4, la primera para determinar el número de captadores, la segunda para determinar el volumen del depósito 𝑉, y una última simulación para determinar el número de captadores que se colocarán en serie, asegurándonos que se cumplen las especificaciones del CTE. 2.4.1 Sistema de captación El sistema de captación se dimensiona a partir de la energía que aportará a lo largo del día parta satisfacer la demanda diaria de 8030 l/día. Por ello, para realizar las simulaciones en la herramienta CHEQ4 se fijará el volumen de acumulación necesario de 8500 litros. Se utilizará un captador de la marca Greenheiss modelo GHCAPTUR 20V el cual viene incluido en la base de datos del CHEQ4 y cuyas características se detallan en la Memoria Descriptiva. Se empezará realizando simulaciones fijando un número de 30 captadores y variando de 5 en 5 hasta que se llegue a cumplir el 70% de fracción solar que especifica el CTE. Se estima que las pérdidas por sombras en la instalación son del 1%, ya que no cuenta con edificios cercanos son de alturas similares y no llegaran a producir sombras. Para el circuito primario y secundario se elige una longitud de 100 m y 35 mm de espesor siguiendo las indicaciones del RITE. Como sistema de apoyo auxiliar se selecciona un sistema de caldera convencional con gas natural. En cuanto al circuito de distribución, se toma una longitud de 200 m con tuberías de 40 mm de diámetro y 30 mm de espesor. En la Figura 23 se muestran estos parámetros para el primer caso de simulación de 30 captadores: Figura. 23. Parámetros para simulación de 30 captadores. Tabla 8. Simulación 1 variando el número de captadores Número de captadores, 𝑁𝑐𝑎𝑝 Área de captación 𝑉 𝐴 Contribución solar [%] 30 54,9 154,83 47 35 64,05 132,71 53 40 73,2 116,12 58 45 82,35 103,22 63 50 91,5 92,90 68 55 100,65 84,45 72 29 29 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel En la Tabla 8 se muestran los resultados de las simulaciones llevadas a cabo con los datos anteriores, se ve como alcanza la contribución deseada entre 50 y 55 captadores. Por esta razón se realiza de nuevo una segunda simulación variando uno a uno el número de captadores y manteniendo todavía los mismos valores en los parámetros mencionados anteriormente. Los resultados de esta segunda simulación se muestran en la Tabla 9. Tabla 9. Simulación 2 variando el número de captadores Número de captadores, 𝑁𝑐𝑎𝑝 Área de captación [m2] 𝑉 𝐴 Contribución solar [%] 50 91,5 92,90 68 51 93,33 91,07 69 52 95,16 89,32 70 53 96,99 87,64 70 54 98,82 86,01 71 55 100,65 84,45 72 Como resultado, se llega a la conclusión que con un numero de captadores de 52, se cumple la contribución solar mínima, ocupando un área de captación total de 95,16 m2. Figura. 24. Contribución solar vs número de captadores. 2.4.2 Volumen de acumulación Una vez calculado el número mínimo de captadores necesario, hacemos simulaciones para optimizar el volumen del depósito: 40 45 50 55 60 65 70 75 80 30 35 40 45 50 55 60 Contribució solar [%] Número de captadores Contribución solar vs número de captadores Memoria de Cálculo 30 30 Tabla 10. Simulación variando volumen de acumulación Volumen del depósito Área de captación [m2] 𝑉 𝐴 Contribución solar [%] 5000 95,16 52,54 64 6000 95,16 63,05 65 7000 95,16 73,56 67 8000 95,16 84,07 69 8500 95,16 89,32 70 9000 95,16 94,58 70 9500 95,16 99,83 71 10000 95,16 105,09 72 Figura. 25. Contribución solar vs volumen de captación Dado que no existen acumuladores de 8.500 litros, se opta por elegir un depósito con la siguiente una capacidad superior encontrada en el mercado, en este caso de 10.000 litros. 2.4.3 Número de captadores en serie Nos queda realizar la última simulación, variando el número de captadores en series y dejando los valores fijos calculados en las anteriores simulaciones, 𝑁𝑐𝑎𝑝 =52 y 𝑉𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =10000 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠. De esta manera, la única opción que permite cumplir con las especificaciones de contribución mínima del CTE es poner 𝑁𝑠=1 , agrupando todos los captadores en paralelo. Se muestran los resultados en la siguiente abla y figura: 68,5 69 69,5 70 70,5 71 71,5 72 72,5 8000 8500 9000 9500 10000 Contribució solar [%] Volumen de acumulación [litros] Contribución solar vs volumen de acumulación 31 31 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel Tabla 11. Simulación variando el número de captadores en serie Contribución solar [%] 1 72 2 66 3 41 Figura. 26. Contribución solar vs número de captadores en serie. En la Tabla 12 se puede ver un resumen del dimensionado básico del sistema de la instalación: Tabla 12. Dimensionado básico. 𝑁𝑐𝑎𝑝 𝐴 [𝑚2] 𝑉 [𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠] 𝑁𝑠 Contribución solar [%] 52 95,16 10000 1 72 2.5 Disposición de captadores Respecto a la orientación de los captadores, el CTE-HE4 específica en el apartado 2.2.3 que la orientación más optima en la sur. Dado que la disposición del propio edificio lo facilita, los captadores estarán dispuestos con orientación sur. 40 45 50 55 60 65 70 75 1 2 3 Contribució solar [%] Número de captadores en serie Contribución solar vs número de captadores en serie Memoria de Cálculo 32 32 Figura. 27. Orientación de los captadores Respecto a la inclinación en el mismo apartado del CTE-HE4, se detalla, según el periodo de utilización, los siguientes valores: • Demanda constante anual: la latitud geográfica. • Demanda preferente en invierno: la latitud geográfica + 10 º. • Demanda preferente en verano: la latitud geográfica – 10 º. Con esto, para favorecer más la producción en invierno y evitar el sobredimensionamiento en verano, se opta por una inclinación de 45º. 2.5.1 Pérdidas por orientación e inclinación En el Pliego de Condiciones de IDAE se establecen unos porcentajes de pérdidas mínimos que se observa en la Figura 28: Figura. 28. Pérdidas límite en cuanto a orientación e inclinación. Las pérdidas se calcularán en dos parámetros, el ángulo de la inclinación del captador con respecto al suelo, que en nuestro caso es 𝛽=45°; y el ángulo de azimut que al estar los captadores orientados al Sur tiene un valor de 𝛼=0°. 33 33 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel Figura. 29. Ángulo de inclinación y de azimut. Primero tenemos que corregir los límites de inclinación en función de la latitud del lugar, 37.38º. En la Figura 30 definimos los puntos de intersección límites de pérdidas del 10%, Figura. 30. Pérdidas por orientación e inclinación. 𝛽𝑚𝑎𝑥 ′=60° 𝛽𝑚𝑖𝑛 ′=7° Estos límites corresponden para una latitud de referencia de 41º, por ello, corregimos los valores para la latitud que corresponde a nuestro caso: 𝛽𝑚𝑎𝑥 =60°−(41°−𝑙𝑎𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑)=56,38° 𝛽𝑚𝑖𝑛 =7°−(41°−𝑙𝑎𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑)=3,38° Por tanto, la inclinación elegida para nuestra instalación, 45° está dentro de los límites establecidos. 𝑃é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠=100∗[1,2∗10−4(𝛽−𝛽𝑜𝑝𝑡)2+3,5∗10−5𝛼2]=0,69 % De esta manera comprobamos que nuestro sistema sí está dentro de los límites requeridos por el IDAE. Memoria de Cálculo 34 34 2.5.2 Distancia entre captadores Una vez calculado el numero necesario de captadores que se van a colocar en la cubierta asi como la orientación e inclinación que van a llevar, necesitamos ubicarlos sobre el plano de la cubierta. Para ello calculamos la distancia mínima que tiene que existir entre las filas de captadores ya que puede provocarse sombras entre sí y por lo tanto pérdidas. Esta distancia 𝑑, sobre la horizontal, se calcula mediante la siguiente expresión que se detalla en el IDEA. Esta distancia va en función de la latitud del lugar ya que ella varía el ángulo de incidencia del sol. De manera que se garantiza que existirá un mínimo de 4 horas de sol alrededor del mediodía durante el solsticio de invierno. 𝑑=ℎ∙ 1 tan(61°−𝑙𝑎𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑) Donde, - ℎ , es la altura del obstáculo. En el caso de los paneles se calcula mediante la siguiente expresión en función de la longitud del panel 𝐿=2,058, y del angulo de inclinación que tenga este 𝛽=45°. ℎ=𝐿∗sin𝛽=1,46 𝑚 En cuanto al muro que rodea el edificio, cuenta con una altura de 1,1 m. Figura. 31. Distancia entre filas de captadores y distancia al muro. Con esto obtenemos que las filas de captadores deben estar separadas al menos una distancia de 3,33 m entre sí, y que las baterías de captadores separadas del muro un mínimo de 2,52 metros 2.6 Dimensionado de componentes de la instalación 2.6.1 Intercambiador Es necesario dimensionar la potencia transferida entre los fluidos de los circuitos primario y secundario. El Pliego de Condiciones del IDAE impone que la relación entre la superficie útil del intercambiador y el área total del campo de captación no debe ser menor que 0.15, para casos donde el intercambiador este situado dentro del acumulador: 𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑜 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑝𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 ≥0.15 El interacumulador elegido es de la marca Suicalsa y modelo ASSC500PW08RFP con capacidad de 5.000 litros, que tiene un intercambiador de tipo doble serpentín en su interior. Se pondrán dos equipos que cuentan con una superficie de intercambio de 12,68 m2 cada uno, por lo tanto, la relación quedaría: 𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑐𝑎𝑚𝑏𝑖𝑜 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑝𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =25,36 95,16=0,266 35 35 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel El fluido caloportador elegido será anticongelante a base de propilenglicol con baja toxicidad y soporta temperaturas mínimas de hasta -30 ºC. Este fluido cumple con las exigencias del IDAE, tiene un calor específico superior a 3 kJ/(kgK). Este fluido será el que cederá la energía al agua que esté contenida dentro del acumulador. 2.6.2 Red de tuberías Para dimensionar la red de tuberías es necesario saber la pérdida de carga que tendrá lugar en cada una de las partes del circuito. 2.6.2.1 Caudal del circuito primario El caudal del circuito primario se calcula a partir del caudal volumétrico específico de ensayo del captador que viene detallado en la ficha técnica de este, 45 l/h·m2. Se calcula mediante la siguiente ecuación: 𝑄𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟𝑖𝑜 = 𝑄𝑒𝑛𝑠 𝑥 𝐴𝑇𝑂𝑇 𝑁𝑠=4282,2 𝑙/ℎ 2.6.2.2 Cálculo de red de tuberías Para el dimensionado de la red de tuberías se seguirá lo indicado en el pliego de condiciones de la IDAE de forma que el diámetro de las tuberías vendrá dado por la velocidad de circulación del fluido y esta no debe ser superior a 3 m/s al ser un trazado exterior y de 2 m/s en caso de tuberías interiores. También se garantizará que la pérdida de carga unitaria por tubería no sea superior a 40 mm m.c.a por metro de línea. Y al ser el fluido una mezcla de agua y anticongelante se deberá de aplicar un factor de corrección de 1,3. Para calcular la velocidad de la tubería se usará la fórmula de Flamant para tuberías de cobre: 𝑣=𝑄󰇗 𝐴=4 𝑥 𝑄󰇗 𝜋 𝑥 𝐷2 Donde, - 𝑣: Velocidad del fluido por la tubería. (m/s) - 𝑄󰇗: Caudal del fluido por la tubería. (m3/s) - 𝐷: Diámetro de la tubería. (m2) De igual modo con la ecuación de Flamant se puede calcular también la pérdida de carga por metro lineal mediante la siguiente ecuación: ∆𝑃𝑢𝑛𝑖𝑡 =1,3 ∗ 378∗𝑄1,75 𝐷4,75 Para aplicar estas dos expresiones, primero dividimos el circuito primario en distintos tramos de tuberías como se muestra en la Figura 32: Memoria de Cálculo 36 36 Figura. 32. Distribución de tramos de tuberías. Como se ha mencionado antes el campo solar estará dividido en diferentes filas de captadores en paralelo, de esta manera existirán diferentes caudales para cada tramo. En las Tablas 13 y 14 se muestran el resultado del cálculo iterativo con los diámetros nominales, obteniéndose así un diámetro para cada uno de los tramos definidos en la Figura 32. Tabla 13. Velocidad del fluido en función del diámetro y caudal. Velocidad del fluido [m/s] D [pulgadas] 0,5 0,75 1 1,25 1,5 2 DN [mm] 15 20 25 32 40 50 Caudal [l/h] 4282,2 Caudal [m3/s] 0,001190 6,73 3,79 2,42 1,48 0,95 0,61 3294,0 0,000915 5,18 2,91 1,86 1,14 0,73 0,47 2635,2 0,000732 4,14 2,33 1,49 0,91 0,58 0,37 1976,4 0,000549 3,11 1,75 1,12 0,68 0,44 0,28 1317,6 0,000366 2,07 1,17 0,75 0,46 0,29 0,19 988,2 0,000275 1,55 0,87 0,56 0,34 0,22 0,14 658,8 0,000183 1,04 0,58 0,37 0,23 0,15 0,09 329,4 0,000092 0,52 0,29 0,19 0,11 0,07 0,05 37 37 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel Tabla 14. Pérdida de presión en función del diámetro y caudal. Pérdida de carga [mm.c.a/m] D [pulgadas] 0,5 0,75 1 1,25 1,5 2 DN [mm] 15 20 25 32 40 50 Caudal [l/h] 4282,2 Caudal [m3/s] 0,0011895 2886,81 736,14 255,06 78,96 27,36 9,48 3294 0,000915 1823,97 465,11 161,15 49,89 17,28 5,99 2635,2 0,000732 1234,31 314,75 109,05 33,76 11,70 4,05 1976,4 0,000549 746,08 190,25 65,92 20,41 7,07 2,45 1317,6 0,000366 366,96 93,58 32,42 10,04 3,48 1,20 988,2 0,0002745 221,81 56,56 19,60 6,07 2,10 0,73 658,8 0,000183 109,10 27,82 9,64 2,98 1,03 0,36 329,4 0,0000915 32,44 8,27 2,8657 0,8871 0,3074 0,1065 Con estos resultados que se muestran en la Tabal 15, se define un diámetro para cada uno de los tramos del circuito primario, y se calcula la pérdida de carga total. Se comprueba que en ninguno de los casos se supera las indicaciones que se detallan en el pliego de condiciones del IDAE. Para calcular la perdida de carga de la red de tuberías se seguirá el método de la longitud equivalente, de manera que se le asignará una longitud equivalente a la de una tubería recta cada uno de los accesorias que lleven las tuberías, de manera que generen la misma pérdida de carga. En la Figura 33 se detallan las longitudes equivalentes para cada tipo de accesorio en función del diámetro del tramo de tubería: Figura. 33. Longitudes equivalentes de accesorios. La longitud equivalente viene determinada en función del diámetro de la tubería y el tipo de accesorio. Esta longitud se le sumará a la longitud del tramo obteniendo así una longitud total para cada uno de los tramos. Finalmente se multiplicará la longitud de cada tramo por la pérdida de carga unitaria calculada en la Tabla 15, no hay que olvidar añadir la perdida de carga de los captadores a los tramos que los contengan. Los resultados se muestran en la Tabla 16. Memoria de Cálculo 44 44 Tabla 18. Cálculo de volumen de tuberías por tramo. Diámetro Longitud Volumen [mm] [m] [m3] Tramo 1 40 24,91 0,0313 Tramo 2 40 0,97 0,0012 Tramo 3 15 10,82 0,0019 Tramo 4 15 10,82 0,0019 Tramo 5 32 4,82 0,0039 Tramo 6 20 4,68 0,0015 Tramo 7 15 10,82 0,0019 Tramo 8 15 10,82 0,0019 Tramo 9 32 4,82 0,0039 Tramo 10 25 4,75 0,0023 Tramo 11 15 10,82 0,0019 Tramo 12 15 10,82 0,0019 Tramo 13 25 4,75 0,0023 Tramo 14 32 4,82 0,0039 Tramo 15 15 10,82 0,0019 Tramo 16 15 10,82 0,0019 Tramo 17 20 4,68 0,0015 Tramo 18 32 4,82 0,0039 Tramo 19 15 10,82 0,0019 Tramo 20 15 10,82 0,0019 Tramo 21 40 1,62 0,0020 Tramo 22 25 18,36 0,0090 Tramo 23 15 13,62 0,0024 Tramo 24 20 4,68 0,0015 Tramo 25 15 8,94 0,0016 Tramo 26 20 4,68 0,0015 Tramo 27 15 13,62 0,0024 Tramo 28 25 7,34 0,0036 Tramo 29 40 17,38 0,0218 TOTAL 0,1206 2.6.4.3 Coeficiente de presión Para calcular el coeficiente de presión se parte de la ecuación de estado de gases perfectos con temperatura constante (Ley de Boyle y Mariotte). La ecuación aplicada en vasos de expansión con diafragma queda reducida a una relación entre la presión máxima y mínima, como se muestra a continuación: 𝑐𝑝=𝑃𝑀 𝑃𝑀−𝑃𝑚 𝑃𝑚, es la presión mínima de funcionamiento, es la presión estática que existe en el punto más alto de la instalación, donde se situará el vaso de expansión. Dado que todos los equipos se encuentran en la cubierta, se le proporcionará un margen de seguridad de 0,5 bar a la presión atmosférica. 45 45 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel 𝑃𝑚=1,5 𝑏𝑎𝑟 𝑃𝑀, es la presión máxima de funcionamiento, esta presión debe ser menos que la presión de la válvula de seguridad, y se debe coger el mínimo de entre estos dos valores: 𝑃𝑀=0,9∙𝑃𝑉𝑆 𝑃𝑀=𝑃𝑉𝑆−0,5 𝑃𝑉𝑆, es la presión de la válvula de seguridad, que debe ser la menor de las presiones máxima admisible de los equipos de la instalación, la de los captadores es de 10 bar y para el intercambiador de 8 bar. De manera que se obtienen los siguientes resultados: 𝑃𝑚=1,5 𝑏𝑎𝑟; 𝑃𝑉𝑆 =8 𝑏𝑎𝑟; 𝑃𝑀=7,2 𝑏𝑎𝑟; 𝑐𝑝=1,26 2.6.4.4 Volumen del vaso de expansión Una vez calculados todos los parámetros necesarios procedemos a calcular el volumen del vaso de expansión: 𝑉𝑉𝐸 =7,29 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 El vaso de expansión elegido será el modelo 8 VI SIN PATAS que tiene una capacidad de 8 litros de la marca Ibaiondo. 2.6.5 Espesor de aislamiento En el apartado IT 1.2.4.2.1 Aislamiento térmico de redes de tuberías del RITE, se establecen los espesores mínimos de aislamiento de las tuberías para instalaciones térmicas de manera que se minimicen las pérdidas d energía y se eviten consumos innecesarios. Todas las tuberías, accesorios y equipos que contengan fluidos que tengan una temperatura mayor de 40 ºC deben disponer de un aislamiento térmico. Se utilizará el procedimiento simplificado detallado en el IT 1.2.4.2.1.2 para calcular el espesor del aislante de cada tubería, en función del diámetro exterior de la tubería y de la temperatura del fluido en la red para un material con una conductividad térmica de referencia de 0,040 W/mK. En las Tablas 19 y 20 se muestran los valores del espesor especificado en el documento. El intercambiador cuenta con aislamiento propio, proporcionado por el fabricante, de fibra de poliéster de 50 mm de espesor y con un coeficiente de conductividad térmica de 0,038 W/mK. Tabla 19. Espesores mínimos de aislamiento (mm) de tuberías y accesorios que transportan fluidos calientes que discurren por el exterior de edificios. Memoria de Cálculo 46 46 Tabla 20. Espesores mínimos de aislamiento (mm) de tuberías y accesorios que transportan fluidos calientes que discurren por el interior de edificios. En nuestro caso para las tuberías tiene diámetros mejores de 35 mm, se utilizará durante para todo el circuito un aislante de espesor 35 mm para aquellas tuberías que discurran por el exterior y de 25 mm para las se encuentren en el interior. En el caso de las tuberías de 40 mm de diámetro se utilizará y un aislamiento de 40 mm en exterior y 30 mm en interior. 2.6.6 Accesorios A lo largo de la instalación se presentan los siguientes accesorios y válvulas: • Válvula de corte: se colarán a la entrada y salida de cada uno de los equipos y de cada batería de captadores. Resultando un total de 44 válvulas de control en la instalación. • Válvulas de equilibrado: se situará en cada una de las entradas de las tuberías para equilibrar los lazos del circuito añadiendo una pérdida de carga adicional. Siendo un total de 13 válvulas. • Válvula antirretorno: se colocará a la salida de cada bomba de circulación para evitar que los flujos invertidos. Cuenta con un total de 4 válvulas antirretorno. • Válvula de seguridad: se situará cerca del depósito de expansión y en el punto más frío del circuito, debe garantizar que no existan daños en caso de descarga. • Purgadores: Se colocarán purgadores a la salida de las filas de captadores y en el vaso de expansión, haciendo un total de 4 purgadores en la instalación. • Sistemas de medida: se colocarán termómetros en los diferentes depósitos y manómetros en cada una de las bombas de circulación del circuito para controlar que las temperaturas y presiones estén situadas dentro de los límites de la instalación. 2.6.7 Sistema de control y regulación Este sistema es el encargado de asegurar el correcto funcionamiento de la instalación, así como de proteger la instalación contra diversos factores como sobrecalentamientos o heladas. Este sistema de control diferencial será por temperaturas, de manera que comparará las temperaturas de los captadores y la del interacumulador, para activar o desactivar las bombas de circulación. Con esto cuando la esta diferencia de temperatura sea menor a 2 ºC se pararán las bombas y cuando a partir de 7 ºC se activarán, optimizando así el aprovechamiento solar de la instalación. Se instalará una centralita de regulación de la marca Sysclima modelo RVS 35 plus que se muestra en la figura 37. 47 47 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel Figura. 37. Controlador RVS 35 plus. Memoria de Cálculo 48 48 49 49 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel 3 PLIEGO DE CONDICIONES TÉCNICAS Y ADMINISTRATIVAS Pliego de Condiciones Técnicas y Administrativas 50 50 3.1 Objeto y campo de aplicación En el presente Pliego de Condiciones Técnicas se fijan las condiciones técnicas mínimas que debe cumplir el proyecto de instalación solar térmica para calentamiento de ACS en un hotel. Se definirán todos los componentes y materiales utilizados, montaje de los equipos, así como las pruebas a realizar y la puesta en marcha de la instalación. También se detallará el mantenimiento que se debe aplicar a la instalación durante toda su vida útil. 3.2 Norma aplicable Todos los materiales y tareas que forman parte de la instalación deberán cumplir con los requisitos exigidos en los siguientes reglamentos: • Pliego de Especificaciones Técnicas para Instalaciones de Energía Solar Térmica a Baja Temperatura. • Código Técnico de la Edificación – Acciones en la Edificación (CTE-DB-AE) • Código Técnico de la Edificación – Seguridad en caso de incendio (CTE-DBSI) • Código Técnico de la Edificación – Protección frente al ruido (CTE-DB-HR) • Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) y sus Instrucciones Técnicas. • Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT) y sus instrucciones Técnicas Complementarias (ITC.BT). Real Decreto 1027/2007 de 20 de Julio. • Norma UNE-EN 12975-1:2006. “Sistemas solares térmicos y sus componentes. Captadores solares”. • Norma UNE 94002: Instalaciones solares térmicas para producción de agua caliente sanitaria: cálculo de la demanda de la energía térmica. • Norma UNE 94003: Datos climáticos para el dimensionado de las instalaciones solares térmicas. Aparte de la Normativa de carácter obligatorio anteriormente mencionada, se utilizará otras normas como la UNE de la Asociación Española de Normalización y Certificación (AENOR), normas NTE del Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo o de las Compañías suministradores de energía eléctrica, etc. Puede ocurrir que, en ocasiones, a falta de normativa española, podrán utilizarse de organismos internacionales, tales como CER, ISO, etc. En cualquier caso, se seguirá la edición más reciente de toda la normativa mencionada, con las últimas modificaciones oficialmente aprobadas. De igual manera, se respetarán cualesquiera otras normativas o reglamentos mencionados en el presente pliego. 3.3 Condiciones de materiales y equipos 3.3.1 Tuberías En los distintos circuitos cerrados de la instalación podrán utilizarse tuberías de cobre, de acero negro, de acero inoxidable o material plástico compatibles con el fluido que utilizan, que soporten las condiciones extremas de funcionamiento del correspondiente circuito y con la protección necesaria en función de su ubicación. En los circuitos de agua caliente sanitaria podrán utilizarse cobre y acero inoxidable. Podrán utilizarse materiales plásticos que soporten las condiciones extremas (presión y temperatura) de funcionamiento del circuito, y que estén autorizadas por la normativa vigente. Las tuberías de cobre serán tubos estirados en frío y sus uniones serán realizadas por accesorios a presión que soporten las condiciones extremas o, mediante soldadura por capilaridad de acuerdo a la norma UNE EN 1057. Se realizará soldadura fuerte cuando la temperatura del circuito pueda superar en algún momento los 125ºC. En todos los casos es aconsejable prever la protección catódica del acero según Norma UNE 100050. 51 51 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel Todos los elementos metálicos no galvanizados, ya sean tuberías, soportes, o bien accesorios, o que no estén debidamente protegidos contra la oxidación por su fabricante, se les aplicara dos capas de pintura antioxidante a base de resinas sintéticas acrílicas multipigmentadas por minio de plomo, cromado de zinc y óxido de hierro. Las dos manos se darán: la primera fuera de obra y la otra con el tubo instalado. 3.3.2 Accesorios • Compensadores de dilatación Se utilizarán en los circuitos de agua caliente. Los compensadores de dilatación han de ser instalados allí donde indique el plano y, en su defecto, donde se requiera según la experiencia del instalador, adaptándose a las recomendaciones del Reglamento e Instrucciones Técnicas correspondientes. La situación será siempre entre dos puntos fijos garantizados como tales, capaces de soportar los esfuerzos de dilatación y de presión que se originan. Los extremos del compensador serán de acero al carbono preparados para soldar a la tubería con un chaflán de 37o 30º y un talón de 1,6 mm cuando el diámetro nominal de la tubería sea de hasta 2'' inclusive. Para tuberías de diámetro superior, las conexiones serán por medio de bridas en acero al carbono s/normas DIN 2502 o 2503, según las presiones sean de 6 y 10 o 16 Kg/cm2. Las bridas irán soldadas a los cuellos del compensador por los procedimientos recomendados para la soldadura de piezas en acero al carbono de espesores medios. • Juntas No se utilizará amianto. La presión nominal mínima será PN-10, y soportarán temperaturas de hasta 200ºC. • Lubricante de roscas En general no se empleará lubricante endurecedor ni venenoso. • Acoplamientos dieléctricos o latiguillos Se incluirán acoplamientos dieléctricos o latiguillos en las uniones entre cobre y acero o fundición, tanto en la conducción de impulsión, como en el retorno. • Derivaciones Para las derivaciones se pueden usar empalmes soldados. Todas las aberturas realizadas a las tuberías se harán con precisión para lograr intersecciones perfectamente acabadas. • Codos en bombas Se suministrarán codos de radio largo en la succión y descarga de las bombas. • Sombreretes Se incluirá la protección adecuada para cada una de las tuberías que pasen a través de la cubierta, de acuerdo a las instrucciones de la Dirección Facultativa. • Guías Se suministrarán guías, donde se indique y donde sea necesario como en liras, juntas de expansión, instaladas de acuerdo a las recomendaciones del fabricante. • Termómetros Los termómetros serán de mercurio en vidrio, con una escala adecuada para el servicio (divisiones de 1/2 grado) dentro de una caja metálica protectora con ventana de vidrio, instalados de modo que su lectura sea sencilla. • Manómetros Los manómetros serán con válvula de aguja de aislamiento en acero inoxidable, e inmersos en glicerina. Pliego de Condiciones Técnicas y Administrativas 52 52 Los rangos de los manómetros serán tales que la aguja, durante el funcionamiento normal, esté en el medio del dial. La precisión será de al menos el 1%. Puntos de toma de presión: Se incluirán los puntos de toma con válvula necesarios y/o indicados en planos o especificaciones. • Válvulas de seguridad Se incluirán todas las válvulas de seguridad indicadas, o necesarias (de tarado adecuado) para un funcionamiento completamente seguro y correcto de los sistemas. Durante el periodo de pruebas de la instalación se procederá al timbrado de las mismas. Las válvulas de seguridad de alivio serán de paso angular y carga por resorte. Serán adecuadas para condiciones de trabajo de 0 a 120ºC y hasta 25 kg/cm2. Los materiales de fabricación serán bronce RG-5 para el cuerpo, vástago, tornillo de fijación, tuerca deflectora y la tobera, latón para el cabezal y obturador, acero cadmiado para el resorte y PTFE para la junta. • Purgadores de aire Cuando sea necesario, y con el fin de disponer de una instalación silenciosa y evitar formación de cámaras de aire, se dispondrá la tubería con pendiente ascendente hacia la dirección de flujo. Las derivaciones se harán de tal modo que se eviten retenciones de aire y se permita el paso libre del mismo. Se incluirán purgadores de aire, manuales o automáticos, en todos los puntos altos, particularmente en los puntos más elevados de los montantes principales, así como en todos los puntos necesarios, teniéndose especial cuidado en los retornos (ascensos, codos ascendentes). En el caso de que, una vez que las redes estén en funcionamiento, se den anomalías por presencia de aire en la instalación, se instalaran nuevos empalmes, purgadores, válvulas según sea necesario y sin coste extra. Si se deben realizar trabajos que requieran rotura, y reposición de acabados, el contratista se hará cargo de los gastos generados. Se preferirán por norma general los purgadores manuales, salvo en puntos ocultos o de difícil acceso, que hagan recomendable la instalación de purgadores automáticos. • Vaciados Los vaciados, purgadores, válvulas de seguridad, reboses, se dirigirán al sumidero o desagüe más cercano. En cualquier caso, se adoptarán las medidas oportunas para evitar que una descarga accidental produzca daños o desperfectos. Se suministrarán las válvulas de vaciado que sean necesarias para el vaciado completo de todas las tuberías y equipos. • Conexiones a equipos Se dispondrán elementos de unión que permitan una fácil conexión y desconexión de los diferentes equipos y elementos de la red de tuberías, tales como latiguillos, bridas, etc., dispuestas de tal modo que los equipos puedan ser mantenidos o que puedan retirarse sin tener que desmontar la tubería. La instalación se realizará de tal modo que no se transmitan esfuerzos de las redes de tuberías a los equipos. 3.3.3 Válvulas • Generalidades Las válvulas llevaran impreso de forma indeleble el diámetro nominal, la presión nominal y, si procede, la presión de ajuste. La elección de las válvulas se realizará, de acuerdo con la función que desempeñan y las condiciones extremas de funcionamiento (presión y temperatura) siguiendo los siguientes criterios: - Para aislamiento: válvulas de esfera. - Para equilibrado de circuitos: válvulas de asiento. - Para vaciado: válvulas de esfera o de macho. - Para llenado: válvulas de esfera. - Para purga de aire: válvulas de esfera o de macho. 53 53 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel - Para seguridad: válvula de resorte. - Para retención: válvulas de disco, de capeta o de muelle (disco partido). Las válvulas de seguridad, por su importante función, deberían ser capaces de derivar la potencia máxima del captador o grupo de captadores, incluso en forma de vapor, de manera que en ningún caso sobrepase la máxima presión de trabajo del captador o del sistema. Los purgadores automáticos resistirán las presiones y temperaturas máximas alcanzables en el circuito correspondiente. Los del circuito primario se recomienda que resistan, al menos, temperaturas de 150ºC. • Materiales Los componentes fundamentales de las válvulas deberían estar constituidos por los materiales que se indican a continuación: Válvulas a esfera: - Cuerpo de fundición de hierro o acero. - Esfera y eje de acero duro cromado o acero inoxidable. - Asientos, estopada y juntas de teflón. Podrán ser de latón estampado para diámetros inferiores a 1 ½ con esfera de latón duro cromado. Válvulas de asiento: - Cuerpo de bronce (hasta 2") o de fundición de hierro o acero. - Tapa del mismo material que el cuerpo. - Obturador en forma de pistón o de asiento plano con cono de regulación de acero inoxidable y aro de teflón. No será solidario al husillo. - El asiento será integral en bronce o en acero inoxidable según el cuerpo de la válvula. - Prensaestopas del mismo material que cuerpo y tapa. Válvulas de seguridad de resorte: - Cuerpo de hierro fundido o acero al carbono con escape conducido. - Obturador y vástago de acero inoxidable. - Prensaestopas de latón. Resorte en acero especial para muelle. Válvulas de retención de clapeta: - Cuerpo y tapa de bronce o latón. - Asiento y capeta de bronce. - Conexiones de rosca hembra. Válvulas de retención de muelle: - Cuerpo y tapa de bronce o latón. - Asiento y capeta de bronce. - Conexiones de rosca hembra. - Resorte en acero especial para muelle. Purgadores automáticos de aire: - Cuerpo y tapa de fundición de hierro o latón. - Mecanismo de acero inoxidable. - Flotador y asiento de acero inoxidable o de plástico. - Obturador de goma sintética. Pliego de Condiciones Técnicas y Administrativas 60 60 obra. Durante la ejecución de obra, todos los tramos de tubería, uniones o elementos que vayan a quedar ocultos, deberían ser expuestos para su inspección y debería quedar expresamente aprobado su montaje antes de quedar ocultos. Adicionalmente, se inspeccionarán los soportes de tubería utilizados, los diámetros, trazados y pendientes de tuberías, la continuidad de los aislamientos, etc. • Pruebas de equipos Los materiales y componentes deberían llegar a obra con Certificación de Origen Industrial, que acredite el cumplimiento de la normativa en vigor. Su recepción se realizará comprobando el cumplimiento de las especificaciones de proyecto y sus características aparentes. • Pruebas de estanqueidad de redes hidráulicas Todas las redes de circulación de fluidos deberán ser probadas hidrostáticamente, a fin de asegurar su estanquidad, antes de quedar ocultas por obras de albañilería, material de relleno o por el material aislante. Son aceptables las pruebas realizadas de acuerdo con la norma UNEEN 14336:2005, en función del tipo de fluido transportado. • Pruebas de libre dilatación Una vez que las pruebas anteriores de las redes de tuberías hayan resultado satisfactorias y se haya comprobado hidrostáticamente el ajuste de los elementos de seguridad, las instalaciones equipadas con captadores solares se llevaran hasta la temperatura de estancamiento de los elementos de seguridad, habiendo anulado previamente la actuación de los aparatos de regulación automática. Durante el enfriamiento de la instalación y al finalizar el mismo, se comprobará visualmente que no hayan tenido lugar deformaciones apreciables en ningún elemento o tramo de tubería y que el sistema de expansión haya funcionado correctamente. 3.6.3 Pruebas finales Las pruebas finales permitirán garantizar que la instalación reúne las condiciones de calidad, fiabilidad y seguridad exigidas en proyecto. Son aceptables, las pruebas finales que se realicen siguiendo las instrucciones indicadas en la norma UNE-EN 12599. Las pruebas de libre dilatación y las pruebas finales de la instalación solar se realizarán en un día soleado y sin demanda. En la instalación solar se llevará a cabo una prueba de seguridad en condiciones de estancamiento del circuito primario, con el circuito lleno y la bomba de circulación parada, cuando el nivel de radiación sobre la apertura del captador sea superior al 80% de radiación definida como máxima por el proyectista, durante al menos una hora. 3.6.4 Ajustes y equilibrado La instalación solar deberá ser ajustada a los valores de proyecto dentro de los márgenes admisibles de tolerancia. Se realizarán de acuerdo con lo establecido en la Norma UNE 100.010 (partes 1, 2 y 3), "Climatización. Pruebas de ajuste y equilibrado", que habrá que particularizar para las características específicas de cada sistema o instalación. • Sistemas de distribución de agua Se comprobará que el fluido anticongelante contenido en los circuitos expuestos a heladas cumple con los requisitos especificados en el proyecto. Cada bomba, de la que se debería conocer la curva característica, debería ser ajustada al caudal de diseño, como paso previo al ajuste de los caudales en circuitos. De cada circuito hidráulico se deberían conocer el caudal nominal y la presión, así como los caudales 61 61 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel nominales cada uno de los ramales. Los distintos ramales, o los dispositivos de equilibrado de los mismos, serán equilibrados al caudal de diseño. Se debería comprobar el correcto equilibrado hidráulico de los diferentes ramales mediante el procedimiento previsto en el proyecto. De cada intercambiador de calor se deberían conocer la potencia, temperatura y caudales de diseño, debiéndose ajustar los caudales de diseño que lo atraviesan. Cuando exista más de un grupo de captadores solares en el circuito primario del subsistema de energía solar, se debería probar el correcto equilibrado hidráulico de los diferentes ramales de la instalación mediante el procedimiento previsto en el proyecto. Se comprobará el mecanismo del subsistema de energía solar en condiciones de estancamiento, así como el retorno a las condiciones de operación nominal sin intervención del usuario con los requisitos especificados en el proyecto. • Control automático Se ajustarán todos los parámetros del sistema de control automático a los valores de diseño especificados en el proyecto y se comprobará el funcionamiento de todos los componentes que configuran el sistema de control. 3.6.5 Recepción • Recepción provisional El objeto de la recepción es comprobar que la instalación está de acuerdo con los servicios contratados y que se ajusta, por separado cada uno de sus elementos y globalmente, a lo especificado en el proyecto. Una vez realizadas las pruebas funcionales con resultados satisfactorios, se procederá al acto de Recepción Provisional de la instalación por parte de la propiedad, con lo que se da por finalizado el montaje de la instalación. El acto de recepción provisional quedara formalizado por un acta donde figuren todos los intervinientes y en la que se formalice la entrega conforme de la documentación referida. La documentación disponible y entregada debería ser, al menos, la siguiente: - Una memoria descriptiva de la instalación, en la que se incluyen las bases de proyecto y los criterios adoptados para su desarrollo. - Una copia reproducible de los planos definitivos, comprendiendo, como mínimo, los esquemas de principio de todas las instalaciones, los planos de sala de máquinas y los planos de plantas donde se debería indicar el recorrido de las conducciones y la situación de las unidades terminales. - Una relación de todos los materiales y equipos empleados, indicando fabricante, marca, modelo y características de funcionamiento. - Las hojas desopilativas de los resultados de las pruebas parciales y finales. - Un manual de instrucciones de funcionamiento de los equipos principales de la instalación. • Recepción definitiva Desde el acta de recepción provisional, la propiedad podrá y deberá notificar cualquier incidencia en el funcionamiento de la instalación. Transcurrido el plazo estipulado desde el acta de recepción, la Recepción Provisional se transformará en Recepción Definitiva. A partir de la Recepción Definitiva entrara en vigor la garantía. 3.7 Mantenimiento Se definen tres escalones de actuación para englobar todas las operaciones necesarias durante la vida útil de la Pliego de Condiciones Técnicas y Administrativas 62 62 instalación para asegurar el funcionamiento, aumentar la fiabilidad y prolongar la duración de la misma: - Vigilancia - Mantenimiento preventivo - Mantenimiento correctivo 3.7.1 Vigilancia El plan de vigilancia se refiere básicamente a las operaciones que permiten asegurar que los valores operacionales de la instalación sean correctos. Es un plan de observación simple de los parámetros funcionales principales, para verificar el correcto funcionamiento de la instalación. Puede ser llevado a cabo por el usuario. 3.7.2 Mantenimiento Preventivo El plan de mantenimiento ha de incluir todas las operaciones de mantenimiento necesarias para que el sistema funcione correctamente durante su vida útil. El mantenimiento preventivo implicará operaciones de inspección visual, verificación de actuaciones y otros, que aplicados a la instalación deberían permitir mantener dentro de límites aceptables las condiciones de funcionamiento, prestaciones, protección y durabilidad de la instalación. El mantenimiento preventivo implicará, como mínimo, una revisión anual de la instalación para instalaciones con área de apertura de captación inferior a 20 m2 y una revisión cada seis meses para instalaciones superiores a 20 m2. En la siguiente hoja se definen las operaciones de mantenimiento preventivo que deben realizarse, la periodicidad mínima establecida (en meses) y observaciones en relación con las prevenciones a observar. 3.7.3 Mantenimiento Correctivo Las actividades de mantenimiento correctivo no pueden estar sometidas a un plan, dado el carácter impredecible de estas acciones. Como su propio nombre indica, las acciones de mantenimiento correctivo se realizarán para corregir anomalías observadas durante el funcionamiento normal de la instalación. No obstante, si es posible llevar un control de las acciones de mantenimiento correctivo realizado, mediante el uso de un parte de mantenimiento correctivo. En este parte aparecerá recogido el componente afectado, la causa aparente del problema, la acción correctiva realizada, además de la fecha y la firma del responsable de dicha acción. 63 63 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel Mediciones y Presupuesto 64 64 4 MEDICIONES Y PRESUPUESTO 65 65 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel 4.1 Sistema de Captación Concepto Precio[€/ud] Cantidad Importe [€] Captado solar Greenheiss o similar Características: Modelo CAPTUR 20V Superficie bruta: 1,83 m2 Caudal de ensayo: 45 l/h· m2 Factor óptico: 81,5% Coeficiente lineal de pérdidas: 3,388 W/(m2·K) Coeficiente cuadrático de pérdidas: 0,018 W/(m2·K2) k50: 0,96 Peso: 27,8 kg Presión máxima de trabajo: 10 bar 503 52 26.156 Estructura soporte Greenheiss o similar Características: Resistencia a velocidades de viento: 29 m/s Carga de nieve: 200 N/m2 Ángulo de inclinación variable Material: Aluminio 132 52 6.864 Conjunto de accesorios para montaje de batería 99,8 40 5.189,6 Total sistema de captación 38.209,6 4.2 Sistema de Intercambio y Acumulación Concepto Precio[€/ud] Cantidad Importe [€] Interacumulador Suicalsa o similar Características: Modelo ASSCPW Capacidad: 5000 litros Doble serpentín Superficie de intercambio: 16,68 m2 Presión máxima de trabajo: 8 bar Peso: 27,8 kg Capacidad: 1,19 litros Presión máxima de trabajo: 10 bar 14.066 2 28.132 Total sistema de intercambio y acumulación 28.132 Mediciones y Presupuesto 66 66 4.3 Sistema Hidráulico Concepto Precio[€/ud] Cantidad Importe [€] Bomba de circulación Sedical o similar Características: Modelo SA(X) 30/11-B Temperatura del fluido: 15 a 85 ºC Caudal máximo: 12 m3/h Altura máxima: 11,2 m Presión máxima de diseño: 10 bar Temperatura máxima de diseño: 85 ºC Alimentación eléctrica: 1x230 V, 50 Hz 1.618 2 3.236 Vaso de expansión Ibaiondo o similar Características: Modelo 8 VI Capacidad: 8 litros Presión máxima: 10 bar Rango de temperaturas: -10 ºC a 100 ºC Peso: 2 kg 22,31 1 44,62 Tubería cobre rígido Proveedor: Tubos Domínguez o similar Diámetro 1/2” Diámetro 3/4” Diámetro 1” Diámetro 1+1/4” Diámetro 1+1/2” 4,61 7,38 9,57 12,58 15,5 124,80 m 18,04 m 31,32 m 18,04 m 35,48 m 575,33 133,14 299,73 226,94 549,94 Manguito Reducción Proveedor: Salvador Escoda/ Conex Banninger o similar Manguito M-H 1+1/2” - 1+1/4” Manguito M-H 1+1/2” - 1” Manguito M-H 1+1/2” - 1/2” Manguito M-H 1+1/4” - 1” Manguito M-H 1+1/4” - 1/2” Manguito M-H 1” - 3/4” Manguito M-H 1” - 1/2” Manguito M-H 3/4” - 1/2” 27,98 33,08 41,96 22,72 30,1 5,8 11,92 5,4 2 1 4 2 6 4 6 10 55,96 33,08 167,84 45,44 180,60 23,20 71,52 54,00 Codo 90º cobre Proveedor: Tubos Domínguez o similar 67 67 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel Diámetro 1/2” Diámetro 1” Diámetro 1+1/2” 1,75 8,22 47,61 26 1 4 45,5 8,22 190,44 Unión T Proveedor: Tubos Domínguez o similar Diámetro 1+1/2"-1+1/2"-1" Diámetro 3/4"-1/2"-1/2" Diámetro 1"-3/4"-1/2" Diámetro 3/4"-1/2"-1/2" 4,5 4,5 4,5 4,5 10 10 10 9 45 45 45 40,5 Aislamiento térmico Proveedor: K-FLEX o similar Diámetro 1/2” 20 mm espesor Diámetro 3/4” 20 mm espesor Diámetro 1” 25 mm espesor Diámetro 1+1/4” 35 mm espesor Diámetro 1+1/2” 40 mm espesor 13,48 9,36 6,57 11,47 12,05 124,80 m 18,04 m 31,32 m 18,04 m 35,48 m 1682,30 168,85 205,77 206,92 427,53 Válvula de corte Proveedor: Saycalsa o similar Diámetro 1/2” Diámetro 1+1/2” 10,52 40,74 30 14 314,6 570,36 Válvula de equilibrado 1/2" Proveedor: Honeywell o similar 126,42 13 1643,46 Válvula de seguridad 1+1/2” Proveedor: Watts o similar 68,12 4 272,48 Válvula de retención 1+1/2” Proveedor: York o similar 18,9 4 75,60 Purgador de aire 1/2” Proveedor: Watts o similar 14,82 4 59,28 Líquido anticongelante Proveedor: LKN Sistemas o similar Preparado a base de propilenglicol Previene la corrosión, no toxicidad Garrafa 25 litros 180 3 540 Total sistema hidráulico 12.285,16 Mediciones y Presupuesto 68 68 4.4 Sistema de Control Concepto Precio[€/ud] Unidades Importe [€] Centralita de control Sysclima o similar Características: Modelo RVS 35 plus 6 entradas para sensores PT100 3 salidas de relé mecánico 273,42 1 273,42 Sonda de temperatura GESA o similar Modelo PT100 63,3 2 126,60 Termómetro Watts o similar Modelo Watts DN80 Medición: 0 ºC a 140ºC 10,77 3 32,31 Manómetro Watts o similar Modelo Watts DN63 Medición: 0 bat a 600 bar 15,1 4 60,40 Total sistema de control 492,73 4.5 Presupuesto final Tabla 21. Presupuesto final. Sistema de captación 38.209,6 Sistema de acumulación 28.132 Sistema hidráulico 12.285,16 Sistema de control 492,73 TOTAL 79.119,49 En la Figura 38 se muestra un desglose del presupuesto por cada uno de los sistemas. Se observa que la mayor parte del presupuesto corresponde al sistema de captación que supone un 48,3 % de la instalación. 69 69 Diseño de una instalación de energía solar para calentamiento de agua en un hotel Figura. 38. Porcentaje del sistema sobre el presupuesto. Si calculamos el ratio de precio de la instalación por metro de superficie instalada de captación, nos da que el ratio es de 831,43 € por metro cuadrado de superficie de captación. 48,3% 35,6% 15,5% 0,6% Presupuesto final Sistema de captación Sistema de acumulación Sistema hidraulico Sistema control Planos 76 76 5.4 Sala de máquinas