Análisis de rendimiento en instalaciones solares térmicas

Pérdidas = Incidente - Útil

Treducida = (Tf - Tamb) / IC

na - nb = -UL(TreducidaA - TreducidaB)

3 + 10 = 4 + 6 + 7 + 8 + 9 pérdidas del intercambiador

La fracción solar anual es la relación entre la energía aportada anualmente por la instalación (QS) y la demanda térmica anual total de agua caliente sanitaria:

La energía aportada anualmente por la instalación (QS) puede obtenerse directamente del apartado (10) pues es la energía solar cedida a los usuarios. QS = (10) = xxx Kwh

El factor de llenado (fracción oculta respecto del total de la porción) de las porciones que resultan total o parcialmente ocultas por el perfil de obstáculos es:

• Porciones A1 y A2: 1
• Porción A3: 0,75
• Porciones B1, B2 y B3: 0,5

Para la Tabla con β=35° y % = 0°, las porciones valen A1=3,17, A2=3,17; A3=2,7; B1=2,12, B2=2,12 y B3=1,88. Pérdidas por sombras (% de irradiación global incidente anual) = 1*(A1 + A2) + A3*0,75 + (B1 + B2 + B3)*0,5 = 1*(3,17 + 3,17) + 2,7*0,75 + (2,12 + 2,12 + 1,88)*0,5 = 11,425% La irradiación anual que recibe dicha superficie captadora considerando las pérdidas por sombras será: 1721 kWh/m2 * (1-(11,425/100)) = 1524,82 kWh/m2

Se utilizará el método transitorio, con lo cual la potencia neta NO será nula pues: Pero, por el contrario, se cortocircuitará la entrada y la salida, de tal forma que la temperatura de entrada y de salida serán iguales. De esa forma será la potencia útil la que será nula: - De acuerdo con la ecuación de la potencia útil, ésta es la que será nula y el rendimiento lo podemos obtener en función de la potencia neta como: - Por tanto, el problema se basa en determinar la potencia neta, para lo cual tenemos que determinar, de acuerdo con la ecuación de Pneta, la derivada de la tensión de salida con respecto al tiempo. Para ello mediremos, una vez el equipo en marcha y con el agua circulando por el captador, la temperatura de salida en intervalos de tiempo exactos (realmente de 2 min), con la finalidad de medir dicha derivada de forma discreta. Realmente, para el cálculo de la potencia neta no utilizábamos la temperatura de salida, pues aunque la entrada y la salida estaban cortocircuitadas, entrada y salida no eran exactamente iguales. Por este motivo, en lugar de trabajar con la temperatura de salida trabajábamos con la temperatura media entrada y salida (Tm). El volumen de fluido Vc dentro del captador era conocido, con lo que sabiendo la densidad del agua, se determinaba la masa de fluido necesaria en la ecuación de Pneta como m = pc * vc. Además, el calor específico ce era conocido, con lo cual la potencia neta se podía calcular fácilmente con ΔTm el incremento que experimenta la temperatura media en cada intervalo de tiempo exacto Δt = 120s. - Las medidas las realizábamos con una irradiancia fija y con un caudal fijo. El área era conocida, con lo cual todos los datos de la ecuación de Pneta eran conocidos. Las medidas de temperatura de entrada, salida y ambiente las realizábamos con una Pt100 que es un tipo de sensor resistivo, con lo cual medíamos la resistencia con un multímetro para poder determinar dichas temperaturas. - Realizábamos una serie de medidas y finalmente representábamos en Excel el rendimiento obtenido a partir de Pneta en función de la temperatura reducida calculada como Dado que el resultado era una tendencia lineal con pendiente negativa. Estos puntos los ajustábamos a una recta cuya pendiente negativa era el coeficiente global de pérdidas UL y la ordenada en el origen era el rendimiento óptico 0.