Tema: ¿Cómo calcular las pérdidas por orientación?

Un saludo a los usuarios del foro, soy un estudiante que como proyecto de fin de carrera ha elegido dimensionar una instalación de ACS para cubrir las necesidades de un albergue de peregrinos.

Para llevar a cabo los cálculos del dimensionado uso el método de las curvas f o f-chart. Poseo los datos de radiación solar en plano horizontal de la zona, que tengo que transformar para adecuarlos a la inclinación y orientación de los colectores.

Para transformar estos datos, para la inclinación uso los coeficientes de las tablas propuestas por Censolar. Sin embargo, para corregir los datos en función de la orientación, solo he encontrado esta fórmula, en este tema
Azimut a 90º

La fórmula es la siguiente:

1.14-0.0085*beta => siendo beta la orientación respecto al sur, y no siendo posible usar este coeficiente para orientaciones superiores a 70º

Mis dudas son:

¿Este coeficiente obtenido, que hago con el? Es decir, tengo el dato de radiacion solar horizontal, lo multiplico por el coeficiente para corregirlo por la inclinacion y despues... ¿Cómo aplico el coeficiente de orientacion obtenido por la fórmula? ¿Lo divido? (es lo que me resulta más lógico)

¿Algún otro método para calcular las pérdidas por orientación?

Se que podría usar diversos programas que lo harían automáticamente, pero al ser un proyecto académico me piden que justifique, matemáticas mediante, todos los cálculos.

Gracias por adelantado.

Iniciado por I.T.F.

Un saludo a los usuarios del foro, soy un estudiante que como proyecto de fin de carrera ha elegido dimensionar una instalación de ACS para cubrir las necesidades de un albergue de peregrinos.

Para llevar a cabo los cálculos del dimensionado uso el método de las curvas f o f-chart. Poseo los datos de radiación solar en plano horizontal de la zona, que tengo que transformar para adecuarlos a la inclinación y orientación de los colectores.

Para transformar estos datos, para la inclinación uso los coeficientes de las tablas propuestas por Censolar. Sin embargo, para corregir los datos en función de la orientación, solo he encontrado esta fórmula, en este tema
Azimut a 90º

La fórmula es la siguiente:

1.14-0.0085*beta => siendo beta la orientación respecto al sur, y no siendo posible usar este coeficiente para orientaciones superiores a 70º

Mis dudas son:

¿Este coeficiente obtenido, que hago con el? Es decir, tengo el dato de radiacion solar horizontal, lo multiplico por el coeficiente para corregirlo por la inclinacion y despues... ¿Cómo aplico el coeficiente de orientacion obtenido por la fórmula? ¿Lo divido? (es lo que me resulta más lógico)

¿Algún otro método para calcular las pérdidas por orientación?

Se que podría usar diversos programas que lo harían automáticamente, pero al ser un proyecto académico me piden que justifique, matemáticas mediante, todos los cálculos.

Gracias por adelantado.

tu olvidate de eso y orienta los paneles al sur con una brujula y con una inclinacion de 45º respecto a la horizontal si te es complicada la energia solar prepara un proyecto de geotermia combinada con una caldera de biomasa que es mas facil y romperás la pana en la facultad

Gracias por la respuesta y la sugerencia, el único problema es que como ingeniero forestal el tocar el tema de la energía solar ya es romper la pana dentro de mi facultad.

Por otro lado al colocar los paneles sobre un tejado cuyo alero no está bien orientado al sur necesito saber de todas maneras como corregir la orientación.

A la espera de nuevas respuestas, gracias.

Hola ITF,

para calcular las pérdidas por orientación e inclinación de una instalación solar térmica te puedes apoyar en el texto de referencia Código Técnico de la Edificación, más concretamente en el documento básico DB-HE: Ahorro de energía. Ahí, en las páginas 101 y 102 del pdf puedes aplicar el método de cálculo de las pérdidas por orientación e inclinación. Además, este documento DB-HE tiene más cosas que te pueden ayudar para diseñar la instalación solar térmica.

Saludos.

Gracias por la respuesta Laser15, pero en el código técnico solo aparece como calcular las pérdidas generales de la instalación en función de orientación e inclinación.

Lo que yo necesito es algo para corregir los datos mensuales de radiación en función de la orientación del panel.

Cómprate el libro de Pilar Pereda Suquet " Proyecto y cálculo de instalaciones Solares Térmicas", te vendrá muy bien.......

Hola I.T.F

Yo tuve más o menos el mismo problema que tú... en la pag web : http://www.satel-light.com/core.htm puedes conseguir datos de irradiación sobre superficies inclinadas y con acimut que tu quieras, en cualquier parte de Europa. Puedes obtener datos de cada més y cada hora!!!!, la página pertenece a la Unión Europea y es totalmente gratis ( tan solo debes citar que los datos los has obtenido de satel-light ), tienes que registrarte, esta en inglés y lo resultados los recibes via e-mail.

Los datos estan basados en mediciones del satélite meteosat en relación al indice de nubosidad y una serie de formulas que vienen explicadas, no creo que sea necesario que las justifiques para tu projecto, pienso que eso pertenece a otro campo.

Saludos

Gracias por las respuestas,

MDOSOL, en unos días tendré ese libro en mis manos, gracias por la información, seguro que me viene bien.

msv021, le estuve echando un ojo a la página, muy interesante, creo que tomaré los datos de ahí, muchas gracias.

Por curiosidad, ¿alguien podría decirme algo sobre la 1a fórmula que puse?

Muy buenas a todos.

Hay tablas -proporcionadas habitualmente por las agencias de la energía locales- que directamente proporcionan la radiación incidente sobre una superficie inclinada orientada al Sur. Estas tablas no suelen proporcionar la información relativa a las pérdidas debidas a orientaciones diferentes a un ángulo azimut distinto de cero, por lo cual se suele emplear la fórmula indicada por el CTE que comentas en tu post.

Por otro lado, existen procedimientos de cálculo más complejos que permiten obtener la radiación incidente sobre una superficie situada en el plano del horizonte (tangencial a la superficie terrestre), cualquiera que sea su inclinación y orientación, a partir de la radiación incidente sobre una superficie horizontal. Si buscas en Inet el modelo isotrópico de Liu-Jordan tendrás más información al respecto.

Pero lo que hay que tener en cuenta siempre es que tanto las tablas como los modelos matemáticos suponen una superficie de captación inclinada y orientada respecto de una superfice horizontal (denominada 'plano del horizonte' en coordenadas astronómicas). Por lo tanto, el uso directo de estos procedimientos son válidos si vamos a ubicar captadores en una cubierta horizontal, pero no si la cubierta está inclinada respecto del plano del horizonte (recordemos que puede haber tantos grados de inclinación como dimensiones espaciales). Es este último caso, habrá que evaluar por lo tanto las pérdidas correspondientes, lo cual es más complicado que mirar unas simples tablas.

El CTE no dice nada al respecto y la mayoría de técnicos que conozco nunca llegan a evaluar ni cuantificar estas pérdidas, siendo el perjudicado el titular de la instalacion, quien finalmente obtiene un aprovechamiento menor de su instalación y por lo tanto un mayor plazo de retorno de la inversión.

Si tienes una cubierta inclinada y quieres conocer la inclinación y orientación óptima de tus captadores, o las pérdidas asociadas a una posición concreta, enviame los datos y te doy la solución (explicar aquí la metodología de cálculo me llevaría un buen rato).

Saludos!