EJERCICIO FEED BACK ENERGIA SOLAR TERMICA

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Ejercicio Feedback Nº1. Unidad Didáctica 5

Calcular el % de sustitución de energía convencional para el mes de febrero que se consigue con la instalación de un equipo compacto de 2 colectores que se utiliza todo el año. La ecuación de rendimiento de los colectores del equipo es:

η = 0,7883801-6,26311(tm-ta)/I

y su superficie de 2,17 m2. Con el equipo se pretende cubrir las necesidades de una familia de 4 personas ubicada en Málaga. Se estima un consumo medio de 40 litros/(persona•día). Suponer que la instalación se encuentra situada en un lugar con aire muy puro y limpio y que la energía disponible por m2 es el 85% de la energía aportada por m2 de superficie colectora (rendimiento del acumulador).

RUTA DE DESARROLLO.

1. ANTECEDENTES :

Este ejercicio se justifica por la necesidad de demostrar teórica y experimentalmente que la ENERGIA SOLAR TERMICA puede ser la alternativa para sustituir la energía eléctrica convencional usada en los hogares , esto con cálculos realistas que configuran un proyecto sustentable en el tiempo , con una inversión inicial acorde a las necesidades de una familia tipo , pero que con el tiempo de funcionamiento es recuperable , ya que la energía que se obtiene de los colectores es limpia , sustentable y eficiente.

1. PASOS A SEGUIR :

• Calculo del consumo de  energía convencional necesario para una familia de 4 personas.
• Calculo de la energía que aporta la instalación en el mes de febrero Málaga.
• Calculo el porcentaje de sustitución de energía convencional por el de sustitución.

1. DESARROLLO :

1. Cálculo del consumo de  energía convencional necesario para una familia de 4 personas.

Consumo diario agua persona = 40 lts/persona*día.

Número personas = 4

Días mes de Febrero = 28

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Estos litros transformando a Kg , al multiplicar por la densidad del agua :

Densidad del agua = 1 Kg/lt

Entonces el consumo de agua necesaria (m) en Kg es :

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La necesidad energética mensual (mes de febrero ) se calcula mediante la relación :

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m= 4480 Kg

Ce= Calor Especifico del agua = 1 Kcal/Kg ªC

Δt = Tf – Ti

Tf = Temperatura de consumo medio de ACS (Agua Caliente Sanitaria)= 45 ֯C

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Ti = Temperatura de agua de la red pública Málaga = 9 ֯C

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1. Cálculo de la energía que aporta la instalación en el mes de febrero Málaga.

Aplicando la ecuación de energía solar incidente sobre superficie inclina se tienen :

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• Ei = Energía solar incidente sobre superficie inclinada
• Hi = Energía solar incidente sobre superficie horizontal (Mes Febrero – Málaga) = 14.8 MJ/m² * día

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fat = Factor de corrección por limpieza atmosférica = 1.05 (lugar muy puro y muy limpio , dato del ejercicio).

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Ki = Factor de corrección por latitud = 1.25  (latitud Málaga = 36.7º N , la instalación se va a utilizar todo el año se debe inclinar el  colector 10 º más de la latitud en la que nos encontremos, por lo  tanto hay que inclinar el colector 46.7º.

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