Estudio en régimen transitorio de plantas solares térmicas de propósito múltipleaplicación al diseño de instalaciones concebidas para agua caliente sanitaria

Abstract

Ante la necesidad de reducir el consumo de energía primaria en las instalaciones térmicas del sector terciario, se plantea la conveniencia de atender la demanda de agua caliente sanitaria con fuentes renovables. Los beneficios que se pueden obtener de esta medida son la reducción de la dependencia externa en términos de energía primaria fósil, además del correspondiente ahorro energético, económico y de impacto ambiental para el usuario final. Ante la aprobación del Código Técnico de la Edificación en 2006, a partir de la cual resulta obligatorio el uso de instalaciones solares térmicas en los edificios residenciales de nueva construcción o en grandes remodelaciones de edificios antiguos, para el abastecimiento de una fracción de la demanda de agua caliente sanitaria, resulta conveniente el estudio en profundidad de este tipo de instalaciones bajo condiciones reales de funcionamiento. En esta tesis se analiza el comportamiento de instalaciones de este tipo empleando herramientas teóricas y experimentales, cara a evaluar y predecir sus actuaciones en régimen transitorio. Utilizando los datos experimentales obtenidos de una instalación solar térmica ubicada en el Campus de la Universidad configurada para la aplicación de agua caliente sanitaria, entre otras. A partir de la base de datos elaborada a partir de medidas experimentales de temperatura y caudal de los principales elementos del circuito y de las variables de una estación meteorológica tomadas en intervalos de tiempo de 10 minutos se han podido conseguir el principal objetivo planteado, consistente en la descripción detallada del comportamiento real de la instalación. Siendo de gran utilidad estos valores para validar experimentalmente los programas de simulación desarrollados, capaces de describir instantáneamente tanto las actuaciones de la instalación solar de agua caliente sanitaria completa, como de sus componentes principales. Se hace especial énfasis en la caracterización de los captadores solares en régimen transitorio bajo condiciones reales de operación. Utilizando dicha herramienta se han estudiado diferentes configuraciones, lo que ha permitido predecir tanto las prestaciones energéticas como la viabilidad económica de dichas instalaciones. Los resultados del estudio se aplican al diseño de instalaciones solares para ACS, en el marco del CTE. Del estudio se obtienen valores óptimos de superficie de captación y de volumen del acumulador térmico, para las condiciones climáticas de Madrid.------------------------------------------------------------------------------------------------------