Instalações Solares Térmicas

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INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
Predimensionado y Dimensionado
GRUPO FORMADORES ANDALUCÍA
DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN SOLAR TÉRMICA
Para el diseño de la instalación se seguirán los siguientes puntos, los cuales deberán 
ir recogidos y justificados en la Memoria del Proyecto:
Predimensionado:
- Datos de Partida.
- Esquema de Principio de la Instalación.
- Cálculo de la carga de consumo.
- Cálculo de la energía disponible.
- Determinación de la superficie de captadores y del volumen de 
acumulación.
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
Dimensionado:
- Selección de la configuración básica.
- Selección del fluido de trabajo.
- Diseño del sistema de captación.
- Diseño del sistema de acumulación.
- Dimensionado del sistema de intercambio.
- Diseño del circuito hidráulico.
- Diseño del sistema de energía auxiliar.
- Diseño del sistema eléctrico y de control.
- Características técnicas de los componentes.
- Materiales y protecciones.
- Diseño de la estructura soporte.
- Recepción y pruebas funcionales de la instalación.
- Mantenimiento de las instalaciones.
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
1. Datos de partida.
2. Cálculo de la demanda de ACS
• Demanda de referencia unitaria a 60ºC
• Número de unidades de consumo (personas, usuarios,…
• Demanda de referencia a 60ºC
• Demanda a la temperatura elegida.
3. Contribución solar mínima
4. Demanda de energía térmica
5. Energía solar aportada (F-chart)
6. Superficie de captadores y volumen de acumulación
7. Dimensionado del sistema de intercambio
8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
10.Balance energético anual
1. Datos de partida
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• Bloque de 20 viviendas
(10 viviendas de 3 dormitorios y 10 de 4 dormitorios)
• Tipo de combustible sistema auxiliar: gas natural.
• Temperatura del ACS: 45ºC
• Situación: SEVILLA.
• Latitud: 37ºN
• Temperaturas AFS localidad según meses:
(Compañía suministradora o UNE 94002:2005)
• Enero: 10ºC
• Febrero: 11ºC
• Marzo: 12ºC
• Abril: 13ºC
• Mayo: 14ºC
• Junio: 15ºC
• Julio: 16ºC
• Agosto: 16ºC
• Septiembre: 15ºC
• Octubre: 13ºC
• Noviembre: 11ºC
• Diciembre: 10ºC
1. Datos de partida
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
1. Datos de partida.
2. Cálculo de la demanda de ACS
• Demanda de referencia unitaria a 60ºC
• Número de unidades de consumo (personas, usuarios,…
• Demanda de referencia a 60ºC
• Demanda a la temperatura elegida.
3. Contribución solar mínima
4. Demanda de energía térmica
5. Energía solar aportada (F-chart)
6. Superficie de captadores y volumen de acumulación
7. Dimensionado del sistema de intercambio
8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
10.Balance energético anual
2. Cálculo de la demanda de ACS
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Viviendas multifamiliares:
22 litros/día·persona (60ºC)
1 por almuerzoCafeterías 
5 a 10 por comidaRestaurantes 
3 a 5 por kilo de ropaLavanderías
20 a 25 por usuarioGimnasios 
3 por personaAdministrativos 
15 por personaFábricas y talleres 
20 por personaCuarteles 
3 por alumnoEscuelas 
15 por servicioVestuarios/Duchas colectivas 
55 por camaResidencia (ancianos, estudiantes,…
35 por camaHostal/Pensión * 
40 por emplazamientoCamping 
40 por camaHotel/Hostal ** 
55 por camaHotel *** 
70 por camaHotel **** 
55 por camaHospitales y clínicas 
22 por personaViviendas multifamiliares 
30 por personaViviendas unifamiliares 
Litros ACS/día a 60º CCriterio de demanda
• Demanda de referencia a 60ºC (Tabla 3.1.)
2. Cálculo de la demanda de ACS
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En este caso personas:
Número de dormitorios: 10 x 3 + 10 x 4 = 70 dormitorios
Simultaneidad según tabla apartado 3.1.1.4. (sólo viviendas)
Más de 7 dormitorios » nº personas = nº dormitorios = 70
• Número de unidades de consumo
nº
dormitorios9876431.5Número de 
personas
más de 77654321Nº de 
dormitorios
2. Cálculo de la demanda de ACS
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nº personas = 70
• Demanda de referencia a 60ºC
22 litros/día·persona x 70 personas = Di(60ºC)=1540 litros/día
(Valores constantes durante todos los meses del año)
Demanda anual de ACS:
D(60ºC) = 1540 l/d x 365 días » D(60ºC) = 562.100 litros
2. Cálculo de la demanda de ACS
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donde:
D(T) = demanda de ACS a la temperatura T
Di(T)= demanda de ACS para el mes “i” a la temperatura T
Di(60ºC)= demanda de ACS para el mes “I” a la temperatura de 60ºC
T = temperatura del acumulador final.
Ti = Temperatura media del AFS en el mes “I”.
• Demanda a la temperatura elegida (45ºC)
∑=
12
1
)()( TDTD i ( ) ⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
−
°=
i
i
ii TT
TxCDTD 6060)(
2. Cálculo de la demanda de ACS
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d/l220070x43.31
43.31
1045
106022D)Enero(
perperd/l
perd/li
=
=
−
−
⋅=
⋅
⋅
• Demanda a la temperatura elegida (45ºC)
• Temperaturas AFS localidad según meses:
• Enero: 10ºC
• Febrero: 11ºC
• Marzo: 12ºC
• Abril: 13ºC
• Mayo: 14ºC
• Junio: 15ºC
• Julio: 16ºC
• Agosto: 16ºC
• Septiembre: 15ºC
• Octubre: 13ºC
• Noviembre: 11ºC
• Diciembre: 10ºC
2. Cálculo de la demanda de ACS
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• Demanda a la temperatura elegida (45ºC)
826852DT =
68200312200.07031.43Diciembre
66582302219.47031.71Noviembre
70119312261.97032.31Octubre
69300302310.07033.00Septiembre
72435312336.67033.37Agosto
72435312336.67033.37Julio
69300302310.07033.00Junio
70841312285.27032.65Mayo
67857302261.97032.31Abril
69440312240.07032.00Marzo
62143282219.47031.71Febrero
68200312200.07031.43Enero
Total 
(litros)
nº días 
mes
Demanda mensual
Di (l/d)
PersonasDemanda diaria 
(l/d)MES
2. Cálculo de la demanda de ACS
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Como la demanda total anual D(45ºC) = 862852 litros
la demanda diaria será: 862852 litros / 365 días = 2364 litros/días
Esta demanda supone un consumo por persona de:
frente a los 22 litros/día·persona a la temperatura de 60ºC
• Demanda a la temperatura elegida (45ºC)
personadía/litros
personas
día/litros 77,33
70
2364
⋅=
PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
1. Datos de partida.
2. Cálculo de la demanda de ACS
• Demanda de referencia unitaria a 60ºC
• Número de unidades de consumo (personas, usuarios,…
• Demanda de referencia a 60ºC
• Demanda a la temperatura elegida.
3. Contribución solar mínima
4. Demanda de energía térmica
5. Energía solar aportada (F-chart)
6. Superficie de captadores y volumen de acumulación
7. Dimensionado del sistema de intercambio
8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
9. Cálculo de pérdidasde radiación por sombras
10.Balance energético anual
3. Contribución solar mínima
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
Datos necesarios:
• Demanda ACS = 2364 litros/día
• Localidad: SEVILLA
• Zona climática: (según Fig. 3.1. o tabla 3.3.) ZONA V
• Energía auxiliar: Gás natural (Tabla 2.1.)
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
3. Contribución solar mínima
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
3. Contribución solar mínima
3. Contribución solar mínima
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
Datos necesarios:
• Demanda ACS = 2364 litros/día
• Localidad: SEVILLA
• Zona climática: (según Fig. 3.1. o tabla 3.3.) ZONA V
• Energía auxiliar: Gás natural (Tabla 2.1.)
CONTRIBUCIÓN SOLAR MÍNIMA 70%
PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
1. Datos de partida.
2. Cálculo de la demanda de ACS
• Demanda de referencia unitaria a 60ºC
• Número de unidades de consumo (personas, usuarios,…
• Demanda de referencia a 60ºC
• Demanda a la temperatura elegida.
3. Contribución solar mínima
4. Demanda de energía térmica
5. Energía solar aportada (F-chart)
6. Superficie de captadores y volumen de acumulación
7. Dimensionado del sistema de intercambio
8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
10.Balance energético anual
4. Demanda de energía térmica
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)()( AFusopACS TTCTDD −⋅⋅⋅= ρ
Enero 10ºC Julio 16ºC
Febrero 11ºC Agosto 16ºC
Marzo 12ºC Septiembre 15ºC
Abril 13ºC Octubre 13ºC
Mayo 14ºC Noviembre 11ºC
Junio 15ºC Diciembre 10ºC
Temperaturas agua distribución en Sevilla 
donde:
DACS = demanda de energía térmica para ACS (kW/día)
D(T) = consumo de ACS en cada mes (litros/día)
r= densidad del agua (1 Kg/litro)
Cp = calor específico del agua (0.00116 kW/KgºC)
Tuso = temperatura de uso (ºC)
TAF = temperatura del agua fría (ºC)
4. Demanda de energía térmica
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)()( AFusopACS TTCTDD −⋅⋅⋅= ρ
Enero 10ºC Julio 16ºC
Febrero 11ºC Agosto 16ºC
Marzo 12ºC Septiembre 15ºC
Abril 13ºC Octubre 13ºC
Mayo 14ºC Noviembre 11ºC
Junio 15ºC Diciembre 10ºC
Temperaturas agua distribución en Sevilla 
En nuestro caso:
tomando una temperatura media del agua de 13ºC
DACS = 32029.36 kW/h
PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
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1. Datos de partida.
2. Cálculo de la demanda de ACS
• Demanda de referencia unitaria a 60ºC
• Número de unidades de consumo (personas, usuarios,…
• Demanda de referencia a 60ºC
• Demanda a la temperatura elegida.
3. Contribución solar mínima
4. Demanda de energía térmica
5. Energía solar aportada (F-chart)
6. Superficie de captadores y volumen de acumulación
7. Dimensionado del sistema de intercambio
8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
10.Balance energético anual
5. Energía solar aportada (F-chart)
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
5. Energía solar aportada (F-chart)
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5. Energía solar aportada (F-chart)
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PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
1. Datos de partida.
2. Cálculo de la demanda de ACS
• Demanda de referencia unitaria a 60ºC
• Número de unidades de consumo (personas, usuarios,…
• Demanda de referencia a 60ºC
• Demanda a la temperatura elegida.
3. Contribución solar mínima
4. Demanda de energía térmica
5. Energía solar aportada (F-chart)
6. Superficie de captadores y volumen de acumulación
7. Dimensionado del sistema de intercambio
8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
10.Balance energético anual
6. Superficie de captadores y volumen de acumulación
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180
A
V50 <≤
donde:
V = volumen del depósito de acumulación solar (litros)
A = la suma de las áreas de los captadores
50: Relación de consumo en horas de captación
80: Relación de consumo en horario nocturno
El área total de los captadores tendrá un valor tal que se 
cumpla la siguiente condición:
6. Superficie de captadores y volumen de acumulación
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En nuestro caso:
Demanda = 2364 litros/día
luego:
V = 2500 litros
El volumen de acumulación debe ser acorde con la demanda a 
lo largo del día, luego:
V ≈ Demanda (litros/día)
6. Superficie de captadores y volumen de acumulación
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60 ≤ M/A ≤ 100
0,8 ≤ V/M ≤ 1,2
1,25 ≤ 100A/M ≤ 2
Otras recondaciones (no establecidas en el HE-4):
donde:
V = volumen del depósito de acumulación solar (litros)
A = la suma de las áreas de los captadores (m2)
M = demanda diaria (litros/día)
6. Superficie de captadores y volumen de acumulación
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PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
1. Datos de partida.
2. Cálculo de la demanda de ACS
• Demanda de referencia unitaria a 60ºC
• Número de unidades de consumo (personas, usuarios,…
• Demanda de referencia a 60ºC
• Demanda a la temperatura elegida.
3. Contribución solar mínima
4. Demanda de energía térmica
5. Energía solar aportada (F-chart)
6. Superficie de captadores y volumen de acumulación
7. Dimensionado del sistema de intercambio
8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
10.Balance energético anual
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
7. Dimensionado del sistema de intercambio
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7. Dimensionado del sistema de intercambio
En nuestro caso:
donde A = 36.96 m2
luego:
P = 18480 W
A500P ⋅≥
PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
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Plan de Formación del CTE – CSCAE
INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
1. Datos de partida.
2. Cálculo de la demanda de ACS
• Demanda de referencia unitaria a 60ºC
• Número de unidades de consumo (personas, usuarios,…
• Demanda de referencia a 60ºC
• Demanda a la temperatura elegida.
3. Contribución solar mínima
4. Demanda de energía térmica
5. Energía solar aportada (F-chart)
6. Superficie de captadores y volumen de acumulación
7. Dimensionado del sistema de intercambio
8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
10.Balance energético anual
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
Tabla 2.4 Pérdidas límite
50 %20 %40 %Integración 
arquitectónica
30 %15 %20 %Superposición
15 %10 %10 %General
TotalSombrasOrientacióne inclinación
Caso
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8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
Objetivo es determinar los límites en la orientación e inclinación de los módulos de acuerdo con
las perdidas máximas permisibles. Las perdidas se calcularan en función del:
Angulo de inclinación ß y del ángulo de acimut α
ORIENTACIÓN ÓPTIMA: Sur
INCLINACIÓN ÓPTIMA: Demanda constante anual: la latitud geográfica.
Demanda preferente en invierno: +10º
Demanda preferente en verano: - 10º
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8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
Objetivo es determinar los límites en la orientación e inclinación de los módulos de acuerdo con
las perdidas máximas permisibles. Las perdidas se calcularan en función del:
Angulo de inclinación ß y del ángulo de acimut α
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8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
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Dimensionado gráfico en el que
se obtienen directamente las
ganancias para 41ºN de latitud. 
Para otras latitudes se 
aumentan o disminuyen los 
ángulos de inclinación
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PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
1. Datos de partida.
2. Cálculo de la demanda de ACS
• Demanda de referencia unitaria a 60ºC
• Número de unidades de consumo (personas, usuarios,…
• Demanda de referencia a 60ºC
• Demanda a la temperatura elegida.
3. Contribución solar mínima
4. Demanda de energía térmica
5. Energía solar aportada (F-chart)
6. Superficie de captadores y volumen de acumulación
7. Dimensionado del sistema de intercambio
8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
10.Balance energético anual
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
-7h
-6h
-5h
-4h
-3h
-2h
-1h
0h
1h
2h
3h
4h
5h
6h
A 1
B 1
C 1
D 1
0 30 60 90 120-30-60-90-120
A cim ut (º)
0
20
40
60
80
E levación (º)
7h
A 2
B 2
C 2
D 2
A 4
B 4
C 4
D 4
A 6
A 8
A 10
B 6
B 8
B 10
B 12
C 6
C 8
C 10
C 12
D 6
D 8
D 10
D 12
D 14A 9
A 7
A 5
A 3
B 9
B 7
B 5
B 3
B 11
C 3
C 5
C 7
C 9
C 11
D 13
D 11
D 9
D 7
D 5
D 3 Sobre la carta
solar se perfila el
obstáculo y con él
se obtienen las
porciones afectadas
por sombra.
Se confecciona una
expresión con la que
se obtiene el
porcentaje de
pérdidas
INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
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Plan de Formación del CTE – CSCAE
INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
Grupo Formadores Andalucía
Plan de Formación del CTE – CSCAE
-7h
-6h
-5h
-4h
-3h
-2h
-1h
0h
1h
2h
3h
4h
5h
6h
A 1
B 1
C 1
D 1
0 30 60 90 120-30-60-90-120
A cim ut (º)
0
20
40
60
80
E levación (º)
7h
A 2
B 2
C 2
D 2
A 4
B 4
C 4
D 4
A 6
A 8
A 10
B 6
B 8
B 10
B 12
C 6
C 8
C 10
C 12
D 6
D 8
D 10
D 12
D 14A 9
A 7
A 5
A 3
B 9
B 7
B 5
B 3
B 11
C 3
C 5
C 7
C 9
C 11
D 13
D 11
D 9
D 7
D 5
D 3 Sobre la carta
solar se perfila el
obstáculo y con él
se obtienen las
porciones afectadas
por sombra.
Se confecciona una
expresión con la que
se obtiene el
porcentaje de
pérdidas
INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
Porción: A10: 0.75
Porción: B10: 0.75
Porción: B12: 0.25
Porción: B8: 0.25
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
Porción: A10: 0.75
Porción: B10: 0.75
Porción: B12: 0.25
Porción: B8: 0.25
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
Luego las pérdidas por sombra serán:
P (%) = 0.75 x 0.11 + 0.75 x 0.42 + 0.25 x 0.02 + 0.25 x 0.99
P (%) = 0.65 %
50 %20 %40 %Integración 
arquitectónica
30 %15 %20 %Superposición
15 %10 %10 %General
TotalSombrasOrientación 
e inclinaciónCaso
PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
1. Datos de partida.
2. Cálculo de la demanda de ACS
• Demanda de referencia unitaria a 60ºC
• Número de unidades de consumo (personas, usuarios,…
• Demanda de referencia a 60ºC
• Demanda a la temperatura elegida.
3. Contribución solar mínima
4. Demanda de energía térmica
5. Energía solar aportada (F-chart)
6. Superficie de captadores y volumen de acumulación
7. Dimensionado del sistema de intercambio
8. Cálculo de pérdidas por orientación e inclinación
9. Cálculo de pérdidas de radiación por sombras
10.Balance energético anual
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
BALANCE ENERGÉTICO ANUAL
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Meses
K
w
*h
Demanda Energética Aporte Solar
10. Balance energético anual
INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS
SEPARACIÓN ENTRE CAPTADORES
h
dk =
Dimensionado del circuito hidráulico
Igual que en una red de fontanería.
Dimensionado del sistema auxiliar
Calculado para el 100% de la demanda.
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INSTALACIONES SOLARES TERMICAS
CIRCUITO HIDRÁULICO Y SISTEMA AUXILIAR
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Tabla 1. Datos Climáticos Mensuales
124,34 448,88 58,42 210,30 107,5 11,4 Diciembre
149,33 539,10 69,42 249,90 117,5 15,0 Noviembre
172,08 621,24 103,85 373,86 138,0 19,8 Octubre
190,13 686,40146,20 526,32 159,0 24,8 Septiembre
197,58 713,31 186,41 671,09 169,0 27,8 Agosto
194,50 702,15 204,79 737,24 169,5 27,9 Julio
179,75 648,90 195,75 704,70 159,5 24,8 Junio
186,34 672,70 192,89 694,40 149,0 19,9 Mayo
175,72 632,40 164,33 591,60 139,0 17,2 Abril
190,25 685,10 133,01 478,83 128,0 14,6 Marzo
143,47 517,94 86,94 312,98 118,0 12,3 Febrero
137,91 496,62 61,66 221,96 107,5 10,5 Enero
(Kwh /m2)(MJ/m2)(Kwh /m2)(MJ/m2)
Radiación Inclinada
(45º)Radiación HorizontalTª agua 
fría
(ºC)
Horas 
diarias
Tª ambiente
(ºC)Mes
Datos obtenidos de la Tabla II del punto 6 del “Texto Refundido de las especificaciones Técnicas de Diseño y Montaje 
de las Instalaciones Solares Térmicas para producción de Agua Caliente y las modificaciones de aplicación en el 
Programa Prosol”.
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DATOS DEPARTIDA. DEMANDA:
ESCALERA 1:
Nº de unidades de consumo: 94 Uds.
Consumo unitario: 40 litros/día
Consumo total máximo: 94x40=3760 litros
En la siguiente tabla se muestran los consumos
1.372.40050.97545.12034.310100,00TOTAL AÑO
116.5604.73737602914100,00Diciembre
112.8004.45337602820100,00Noviembre
116.5604.33137602914100,00Octubre
112.8003.92937602820100,00Septiembre
116.5603.92537602914100,00Agosto
116.5603.92537602914100,00Julio
112.8003.92937602820100,00Junio
116.5604.19637602914100,00Mayo
112.8004.19137602820100,00Abril
116.5604.46637602914100,00Marzo
105.2804.15637602632100,00Febrero
116.5604.73737602914100,00Enero
Agua CalienteAgua Caliente (kW·h)(l/día)
Uds 
consumoOcupación %
Litros de Energía Final ÚtilA.C.S.Número de
Consumo 
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CÁLCULO DE LA CARGA DE CONSUMO
ESCALERA 1
Ver tabla de dimensionadoVariación mensual
3.760 litros/díaConsumo medio en temporada estival
1.372.400 litrosConsumo medio anual
3.760 litrosConsumo diario máximo
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SUPERFICIE DE COLECTORES Y VOLUMEN DE ACUMULACIÓN
El dimensionado de la instalación deberá realizarse de forma que en ningún mes del año la energía producida por la instalación solar 
supere el 110 % de la demanda de consumo y no más de tres meses seguidos el 100 %.
Para el cálculo hemos utilizado tablas de cálculo de SODEAN basado en el método de las curvas F-Chart. 
En instalaciones solares térmicas para ACS, el área total de captadores “A”, el volumen de acumulación solar “V” y la carga de 
consumo diaria “M” deben cumplir ciertas condiciones:
50 < V/A < 120 (V en litros y A en m2). 
60 < M/A < 100 (M en litros y A en m2). 
0.8 < V/M < 1.2 Adimensional. 
ESCALERA 1
97,92M/A: 
91,15V/A: 
0,93V/M 
1,02Relaciones: 100*A/M:
3.500 litrosVolumen total de acumulación solar (V):
38,40 m2Superficie total de captación (A):
69,10%Fracción solar:
35.225 kW*hAporte solar anual:
50.975 kW*hDemanda anual de energía:
Curvas de F. ChartMétodo de cálculo utilizado:
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BALANCE ENERGÉTICO ANUAL
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Meses
K
w
*h
Demanda Energética Aporte Solar
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SELECCIÓN DE LA CONFIGURACIÓN BÁSICA
El sistema elegido para el calentamiento de ACS mediante energía solar térmica consistirá en un sistema de captación 
para calentar un depósito acumulador centralizado mediante un intercambiador exterior de placas por bloque. De este 
acumulador partirá un circuito de agua caliente cerrado que servirá a interacumuladores individuales por vivienda.
Termo de gas natural modulante por vivienda.Sistema de energía auxiliar:
Sistema de circulación forzada con intercambiador 
de calor de placas independiente.
Circuito primario:
Centralizada por camposConfiguración elegida:
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SELECCIÓN DEL FLUIDO DE TRABAJO
AnticongelanteProtección contra heladas:
Etilen-glicol 30%Fluido seleccionado:
SiRiesgo de heladas:
A continuación se presentan las características de del fluido de resultante de trabajo. Agua glicolada (concentración del 30%), según RITE:
Tª de congelación: -14.1ºC
Densidad: 1,05 kg/m3
Calor específico: 3,642 kJ/(kg K)
Conductividad térmica 0,447 W/(m K)
Viscosidad dinámica 2,99 mPa s
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ESCALERA 1
1.500 + 2.000 = 3.500 litrosVolumen de cada depósito:
2Número de depósitos:
Datos técnicos de los acumuladores
Tipo: Acumulador directo
Modelo: MV-1500-RB de Lapesa
Capacidad: 1.500 litros
Longitud: 1.850 mm
Diámetro: 1.360 mm
Peso vacío: 373 kg
Peso en servicio: 1.873 kg
Tipo: Acumulador directo
Modelo: MV-2000-RB de Lapesa
Capacidad: 2.000 litros
Longitud: 2.300 mm
Diámetro: 1.360 mm
Peso vacío: 446 kg
Peso en servicio: 2.446 kg
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DIMENSIONADO DEL SISTEMA DE INTERCAMBIO
La potencia mínima de diseño del intercambiador independiente P, en W, en función del 
área de captadores A, en m2, cumplirá la condición:
P ≥ 500 A (W)
Tipo: Intercambiador de placas
Potencia escalera 1: 500 x 38.40 = 19.200 W =19,20 Kw
ESCALERAS 1 (Intercambiador 1)
Potencia: 26,45 Kw
Rendimiento: 75%
Aislamiento: poliuretano
Espesor de aislamiento: 5 cm
Nº de placas: 20
Pérdida de carga: 1,89 mca < 3 mca
Superficie de intercambio:
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DISEÑO DEL CIRCUITO HIDRÁULICO
El sistema hidráulico de la instalación comprende varios circuitos:
1.• Circuito primario: captador – intercambiador de placas.
2.• Circuito secundario: intercambiador de placas – acumulador.
3.• Circuito de consumo: acumulador – interacumuladores individuales en viviendas.
El caudal de circulación en el circuito primario se determinará en función de la superficie del captador 
instalado. Para aplicaciones de ACS se aconseja un parámetro de diseño de 55 l/h por cada m2 de 
captador.
La velocidad de circulación del fluido será inferior a 2 m/s. Las pérdidas de carga por metro de tubería 
han de ser en todos los tramos menores que 40 mmca/m.
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DISEÑO DEL SISTEMA ELÉCTRICO Y DE CONTROL
SíActuación temperatura mínima:
Sí (35ºC)Limitación de temperatura mínima:
SíActuación temperatura máxima:
Sí (60ºC)Limitación de temperatura máxima:
Sí (El sistema de control actuará y estará ajustado 
de manera que las bombas no estén en marcha 
cuando la diferencia de temperatura sea menor de 
2ºC y no estén paradas cuando la diferencia sea 
mayor de 7ºC. La diferencia de arranque y de 
parada del termostato diferencial no será mayor 
que 2ºC.)
Control diferencial:
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AISLAMIENTO
(**) Se escoge la temperatura máxima de red 
(*) Diámetro exterior de la tubería sin aislar 
60 50 40 30 140 < D 
50 50 40 30 90 < D ≤ 140 
50 40 30 30 60 < D ≤ 90 
40 40 30 20 35 < D ≤ 60 
40 30 20 20 D ≤ 35 
151 a 200 101 a 150 66 a 100 40 a 65 (mm) (*) 
Temperatura del fluido (ºC) (**) Diámetro exterior 
Fluido interior caliente