PROGRAMA DE CÁLCULO PARA INSTALACIONES DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA MANUAL DE USUARIO

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1 PROGRAMA DE CÁLCULO PARA INSTALACIONES DE ENERGÍA SOLAR TÉRMICA MANUAL DE USUARIO Barcelona, Febrero del 2007

2 PRESENTACION MANUAL DE USUARIO ESCOSOL SD1...4 General...4 Introducción...4 Asistente a la configuración de proyectos...5 Configuraciones de los sistemas solares ESCOSOL...6 Sistemas unifamiliares...6 Sistemas multivivienda...7 Sistema colectivos...8 Parámetros de simulación, climáticos y geográficos...9 Parámetros de la simulación...9 Datos climatológicos...10 Demandas energéticas...11 Necesidades de agua caliente sanitaria ACS...11 Necesidades de calentamiento de piscinas. Demanda energética de la piscina descubierta...12 Cálculo de las necesidades de calefacción en edificios...13 Elementos del sistema solar...14 Los captadores solares...14 Intercambiadores de calor...15 La regulación del circuito solar...16 Acumulación de calor...17 El acumulador solar, acumuladores auxiliares y aislamiento térmico...17 Equipos de apoyo convencionales...19 Sistemas de apoyo eléctrico, hidráulico...19 Elementos de los circuitos hidráulicos y de distribución...20 Tuberías y su aislamiento térmico...20 Las bombas o circuladores...21 Sistemas de distribución. Programación de recirculación y Regulación auxiliar...22 Resultados de la simulación...23 Visualización de las temperaturas...23 Balance energético del sistema...24 Balance energético del sistema auxiliar y de las bombas...25 Visualización de los resultados on-line...26 Personalización de los informes...27 Informe excel...28 MANUAL DE USUARIO 2

3 PRESENTACIÓN Una vez más, SALVADOR ESCODA S.A se adelanta a las necesidades del Mercado, y pone a disposición del sector, un programa de cálculo innovador y técnicamente avanzado, para facilitar el trabajo de los profesionales. ESCOSOL SD1, es una herramienta para la predicción y el diseño de instalaciones de energía solar térmica, que ha sido desarrollado, conjuntamente con SALVADOR ESCODA, y está basado en el TRANSOL, programa de reconocido prestigio de simulación dinámica (cálculos con pasos de una hora ó menores) que ha sido desarrollado en base a la herramienta de simulación TRNSYS. Con ESCOSOL SD1, pueden seleccionarse hasta 14 configuraciones básicas de sistemas solares que completan más de 40 variantes de instalaciones tipo, todas ellas se describen con detalle en al apartado correspondiente. El programa, permite actuar sobre todas las variables de la instalación: Datos climatológicos (zonas), necesidades de ACS, tipo de captador solar, acumulación estimada, tuberías, aislamiento térmico etc..etc Destacar que, en la pantalla de selección del acumulador, el programa nos permite acceder al apartado de la tarifa de SALVADOR ESCODA, de los productos relacionados: Energía solar térmica, agua caliente sanitaria, calderas y emisores y accesorios de calefacción. Se establecerá un sistema para que éste apartado pueda ser actualizado periódicamente, por el usuario del programa Para que puedan comprobar las prestaciones del programa ponemos a su disposición, en nuestra página web: de manera gratuita, un PROGRAMA DEMO que, con el manual de usuario que adjuntamos, les permitirá conocer con detalle todas sus posibilidades. En la citada página web, también les informaremos de las condiciones de cesión del programa y de la operativa de instalación. Pueden enviarnos sus consultas a: Saludos cordiales, SALVADOR ESCODA S.A. José Mª Molero Jefe de Producto Energía Solar Térmica MANUAL DE USUARIO 3

4 MANUAL DE USUARIO El programa se inicia haciendo un doble clic, con el ratón del ordenador, en el fichero nuevo de la parte superior izquierda de la pantalla.. Se abre una pantalla con una configuración determinada, si abrimos ayuda nos aparecerá: Configuraciones para sistemas solares ESCOSOL. Hagamos un clic en el apartado: Retorno a la presentación y aparecerá la pantalla: Manual de usuario SD 1 que, a su vez nos dará acceso al: Ïndice. Por orden tendremos: GENERAL Introducción Explica como crear un proyecto, y escoger los diferentes parámetros del sistema. En primer lugar se ha de escoger una de las diferentes configuraciones, seleccionando el Sistema principal y la Opción, así como el esquema de principio seleccionado. MANUAL DE USUARIO 4

5 Si no se ha activado la opción de usar el asistente, Escosol abre un nuevo documento con el esquema de instalación correspondiente a la configuración seleccionada Asistente a la configuración de proyectos Se puede acceder de dos formas: Con el asistente activado: Haciendo clic en OK nos permite acceder a la primera pantalla y con el siguiente de una manera consecutiva hasta el final del programa. Con el asistente desactivado: Accedemos al esquema de la instalación y haciendo clic, encima de cada uno de los componentes podemos actuar sobre los mismos. MANUAL DE USUARIO 5

6 CONFIGURACIONES DE LOS SISTEMAS SOLARES ESCOSOL Se dividen en tres categorías: Sistemas unifamiliares: para viviendas aisladas. 5 configuraciones diferentes Sistemas multivivienda: para edificios de viviendas. 4 configuraciones diferentes Sistemas colectivos: para servicio de grandes consumos colectivos (hoteles, centros deportivos etc ) Configuraciones para sistemas unifamiliares Los esquemas básicos para viviendas unifamiliares se presentan ésta sección, en un número total de 5 Sistema para ACS: 2 Sistema para ACS y calefacción Sistema para ACS, calefacción y piscina Sistema para ACS y piscina En la ayuda se describe con detalle el sistema y las posibles variaciones: Equipo de apoyo auxiliar y circuito de distribución. MANUAL DE USUARIO 6

7 Configuración sistemas multivivienda Los esquemas básicos para sistemas de edificios multivivienda se presentan en ésta sección. El número total de configuraciones es de 4, todas únicamente para ACS. Se han considerado las instalaciones más usuales: Acumulación en vivienda, con uno o dos circuitos primarios. Acumulación centralizada, con intercambio en vivienda, a través de intercambiador de placas, o con acumulación de ACS centralizada. Los sistemas de apoyo de energía auxiliar tienen en cuanta las diferentes posibilidades, tanto en lo que se refiere al tipo de energía: gas, electricidad y gasoil, como a los sistemas: caldera instantánea, termo etc.. MANUAL DE USUARIO 7

8 Configuraciones para sistema colectivos Los esquemas básicos para sistemas de servicio colectivos (hoteles, centros deportivos, escuelas, hospitales etc..etc..) se presentan en ésta sección. El número total de configuraciones básicas es de 5: Sistemas para ACS, con intercambiador solar exterior o con interacumulador Sistemas para ACS y calefacción Sistemas para ACS, calefacción y piscina Sistemas para ACS y piscina Todas las configuraciones permiten diferentes variaciones, tanto en lo que se refiere al equipo de apoyo auxiliar, como al circuito de distribución MANUAL DE USUARIO 8

9 PARÁMETROS DE SIMULACIÓN, CLIMÁTICOS Y GEOGRÁFICOS Parámetros de la simulación Se pueden seleccionar la hora de principio y final de la simulación y el paso del tiempo a utilizar en la simulación. De manera opcional el programa muestra la evolución de algunas de las variables más importantes de cálculo, en formato gráfico. El programa selecciona de manera automática la temperatura de agua fría de red en función de la localidad. Como opción se pueden introducir los valores medios mensuales de la localidad que se quiera simular. MANUAL DE USUARIO 9

10 Datos climatológicos En el desplegable País se indica el elegido, España ó Portugal. El usuario puede elegir una localización, alrededor de 125 están disponibles. Todas las capitales de provincia y algunas de las poblaciones más significativas. Para que aparezca el nombre de las localidades, se ha de presionar una de las 9 zonas disponibles. MANUAL DE USUARIO 10

11 DEMANDAS ENERGÉTICAS Necesidades de agua caliente sanitaria ACS En este apartado se desarrollan tanto los parámetros relativos a las temperaturas de acumulación y distribución, así como la demanda neta y bruta de ACS. Se pueden definir los diferentes perfiles de demanda de ACS, diario y anual, y en función de las características del edificio: Alojamientos colectivos, Hospitales, Camping..etc..etc.. MANUAL DE USUARIO 11

12 Necesidades de calentamiento de piscinas. Demanda energética de la piscina descubierta En los esquemas básicos de sistemas, en los que se incluye una piscina descubierta, ésta se plantea como un elemento disipador de calor, aprovechando el exceso de calor en ciertas épocas del año para aumentar algún grado la temperatura del agua del vaso de la piscina. La interfaz gráfica, permite seleccionar los parámetros principales de la piscina. MANUAL DE USUARIO 12

13 Cálculo de las necesidades de calefacción en edificios Algunas de las configuraciones son esquemas que permiten cubrir, en su totalidad o en parte, las demandas de calefacción de los edificios. Para realizar el cálculo de los sistemas solares que prestan apoyo a calefacción, es necesario disponer de las demandas horarias del edificio durante todo el año. Las demandas de calefacción pueden especificarse de dos maneras: Leyendo los datos de un fichero externo, generado por otro programa Realizar un cálculo simplificado de las necesidades de calefacción de forma interna y completamente integrada en Escosol SD1 En cualquiera de los dos casos, hay una serie de parámetros de conexión del sistema solar con el de calefacción que se han de introducir siempre: Superficie total de referencia Temperatura de ida Temperatura de retorno Temperatura de diseño Temperatura límite Existe un apartado específico para el cálculo interno de las demandas de calefacción en Escosol SD1 MANUAL DE USUARIO 13

14 ELEMENTOS DEL SISTEMA SOLAR Los captadores solares Se definen los principios básicos y las diferentes tipologías de captadores, así como los parámetros que definen el rendimiento de los mismos. En el interfaz del campo de captadores se detalla la superficie, la inclinación y la orientación, así como el número de captadores en serie y la distancia bruta entre filas de captadores. En este apartado también se consideran las ayudas para seleccionar el régimen de trabajo del campo de captadores, y la selección de la orientación e inclinación del mismo. MANUAL DE USUARIO 14

15 Intercambiadores de calor Se desarrollan los principios básicos y los diferentes tipos: Intercambiador inmerso en el acumulador (Interacumuladores) Intercambiador externo a los acumuladores En lo que se refiere al dimensionado el programa incluye unas tablas de dimensionamiento orientativas. En el Escosol SD1, los intercambiadores de calor se caracterizan definiendo el coeficiente de transferencia térmica, al que se puede acceder presionando el botón calcular. MANUAL DE USUARIO 15

16 La regulación del circuito solar A partir de los principios básicos y a través de la Interfaz gráfica, podemos seleccionar las posibles variantes. Distinguiremos entre dos grupos de sistemas, con intercambiador primario y secundario exterior y con serpentín Hemos de definir los diferentes parámetros: control por diferencial de temperatura y/o control por radiación. El programa también nos permite actuar sobre la regulación de los circuitos de distribución y sobre los sistemas auxiliares MANUAL DE USUARIO 16

17 ACUMULACIÓN DE CALOR El acumulador solar, acumuladores auxiliares y aislamiento térmico El almacenamiento de la energía captada permite atenuar su carácter discontinuo y es una componente fundamental para el rendimiento del sistema. Para apreciar la eficacia de un sistema de almacenamiento, es necesario recordar que el rendimiento del captador depende, esencialmente, de la temperatura media del fluido que lo cruza. En ésta pantalla, pulsando en catálogo, podemos acceder a los apartados de la tarifa de SALVADOR ESCODA con equipos y accesorios para instalaciones de energía solar térmica. Este apartado será renovado periódicamente y los usuarios del programa se podrán descargar las diferentes versiones actualizadas. MANUAL DE USUARIO 17

18 MANUAL DE USUARIO 18

19 EQUIPOS DE APOYO CONVENCIONALES Sistemas de apoyo eléctrico, hidráulico El programa considera los diferentes sistemas de apoyo energético, tanto desde un punto de vista energético como de los diferentes equipos. Hace algunas recomendaciones del dimensionado, debe asegurar: El servicio de ACS en cualquier circunstancia La máxima aportación posible de energía solar MANUAL DE USUARIO 19

20 ELEMENTOS DE LOS CIRCUITOS HIDRÁULICOS Y DE DISTRIBUCIÓN Tuberías y su aislamiento térmico La selección de los diámetros de tubería debe hacerse de acuerdo con la normativa vigente. Para el dimensionado del circuito se han de considerar las diferentes variables de un circuito hidráulico: caudal, densidad y viscosidad, pérdida de carga. En lo que se refiere al aislamiento, el programa permite calcular el coeficiente en función del tipo de aislamiento. MANUAL DE USUARIO 20

21 Las bombas o circuladoras La función de la bomba es la de producir la circulación del fluido calor-portante, deben soportar las temperas máximas del circuito primario durante un tiempo prolongado. El número varía en función del esquema de principio utilizado, se pueden definir de 1 a 4, por lo tanto la ventana tendrá hasta 4 pestañas de selección. Las opciones son: Bomba del circuito primario Bomba del circuito secundario Bomba de distribución Bomba de circulación MANUAL DE USUARIO 21

22 Sistemas de distribución. Programación de recirculación y Regulación auxiliar Dependiendo del esquema básico seleccionado, en función del uso y aplicaciones del sistema, es posible definir el sistema de distribución: Servicio directo sin recirculación Distribución con recirculación y válvula mezcladora de 3 vias En el caso de que exista un sistema de recirculación puede ser interesante programar las horas de funcionamiento MANUAL DE USUARIO 22

23 RESULTADOS DE LA SIMULACIÓN Visualización de las temperaturas MANUAL DE USUARIO 23

24 Balance energético del sistema MANUAL DE USUARIO 24

25 Balance energético del sistema auxiliar y de las bombas MANUAL DE USUARIO 25

26 Visualización de los resultados on-line MANUAL DE USUARIO 26

27 Personalización de los informes El encabezado que se utiliza en los informe Excel resultado de la simulación puede personalizarse, con el logo del instalador. El encabezado, por defecto, contiene el logo de ESCOSOL, SD1. Se puede escoger no utilizar el logo, dejar el de existente o bien adjuntar el propio. También se pueden modificar el nombre y dirección, datos que también se adjuntan en los informes. MANUAL DE USUARIO 27

28 Informe Excel El resultado de la simulación queda reflejado en un documento Excel de 5 páginas. Para poder visualizarlo correctamente es necesario haber realizado la simulación correctamente y tener instalado el programa Excel. El informe comprende datos y resultados de la simulación, los primeros ocupan las dos primeras páginas y los resultados las tres restantes. MANUAL DE USUARIO 28

29 MANUAL DE USUARIO 29

30 MANUAL DE USUARIO 30

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