Diseño de una instalación solar térmica para suministrar agua caliente sanitaria (A.C.S.) a los vesturarios de unas instalaciones deportivas

El objeto de este proyecto es el diseño y el cálculo de las instalaciones solares
\ntérmicas para la obtención de agua caliente sanitaria (ACS) adecuado a las
\nnormativas actuales, C.T.E. (Código Técnico de Edificación) y R.I.T.E.
\n(Reglamento de las Instalaciones Térmicas de los Edificios) y a la demanda que
\npresenta la instalación. Unos vestuarios deportivos situados en la población de
\nSanlúcar de Barrameda, provincia de Cádiz, la cual tiene una demanda 150
\nservicios máximos diarios.
\nEl proyecto se realiza para satisfacer las normativas y acuerdos internacionales y
\nnacionales para el control y disminución de emisiones contaminantes tales como el
\nCO2; se pretende conseguir el objetivo internacional conocido como el Plan 20-20-
\n20, debido a que sus objetivos definidos son:
\n20% mejora eficiencia energética - 20% reducción de emisiones - 20 % reducción
\ngases efecto invernadero.
\nEstas disminuciones de gases contaminantes, se pretende que se produzcan
\nmediante el uso de las energías renovables: biocarburantes, biomasa, energías
\nprovenientes del mar, geotérmica, hidroeléctrica, provenientes de residuos (lodos) y
\nsolar (fotovoltaica, termoeléctrica o térmica).
\nTales normativas actuales, nacieron a partir del Protocolo de Kioto y han dado lugar
\na las actuales. Para el ámbito nacional el Estado implantó el Plan de Energías
\nRenovables 2005-2010, que tras su pérdida de vigencia a dado lugar al actual Plan
\nde Energías Renovables 2011- 2020, acordes con la Directiva 2009/28/CE del
\nParlamento Europeo y del Consejo, del 23 de abril de 2009, que establece como
\nobjetivo conseguir una cuota mínima del 20% de energía procedente de fuentes
\nrenovables en el consumo final bruto de energía de la Unión Europea para el año
\n2020.
\nEste Plan, se une a otro como el plan nacional “Plan AIRE”, que tiene como
\nobjetivos mejorar la calidad del aire, garantizar la protección de la salud y de los
\necosistemas.
\nEste Plan, pretende garantizar el cumplimiento de la legislación nacional, europea e
\ninternacional en materia de calidad del aire y de límites de emisión de
\ncontaminantes, complementar los planes de actuación aprobados por otras
\nadministraciones públicas, siendo un referente en la materia, y sirviendo de motor
\nde coordinación y colaboración interadministrativa. Con el fin de lograr las
\nreducciones exigidas y ser un soporte para fomentar la concienciación de la
\nciudadanía y mejorar la información disponible sobre calidad del aire.
\nEn lo referente al emplazamiento de la instalación, se realiza sobre la cubierta de
\nunas instalaciones deportivas en la localidad de Sanlúcar de Barrameda. Zona que
\npresenta en sus alrededores parques, naves industriales y almacenamiento, bloque
\nde edificio y pequeñas viviendas. Aunque presenta bloques de edificios cercanos,
\nno representan obstáculo alguno por sombras debido a la disposición de la
\ninstalación cercana al parque.
\nDebido a que es un edificio ya construido, es decir, presenta una instalación de
\ncalefacción para el agua destinada a los vestuarios se tiene que hacer uso de equipos
\nya instalados, tales como la caldera. Se tendrá en cuenta que es un edificio divido
\nen dos, que presenta un paso intermedio por el que circulan personas. Por lo que se
\nestá limitado en el diseño del proyecto, es decir, evitar tuberías por encima del paso
\nde personas a altas temperaturas.
\nLa demanda a cubrir para la edificación, es de 125 a 150 servicios, como ya se ha
\nmencionado, para su uso los fines de semana; aunque también se tiene en cuenta la
\ndisposición de espacio de la sala de caldera, la estética de edificio y el coste
\neconómico de la implementación de equipos.
\nEl sistema estará compuesto por baterías de captadores, Modelo: Vitosol 100w 2.5.
\nSon 16 captadores en disposición de 4 baterías conexionadas para que estén
\nequilibradas hidráulicamente que a través de un sistema de intercambio,
\nintercambiador de placas modelo ALFA LAVAL M3FG16, 1 1/2", debido a que la
\ninstalación presenta un volumen de acumulación superior a 1500 L., y se
\nrecomienda la instalación de un intercambiador externo; satisfaga la demanda
\nmencionada anteriormente, siendo este volumen almacenado en depósito de
\nacumulación de 3000 L., depósito de Idrogas IMVV 3000 RB. Siendo este el
\npunto para su distribución hacia los vestuarios cuando la demanda es requerida por
\nel usuario final. (102)
\nTodas estas conexiones se realizan con un diámetro de tubería de 22 mm. ya que el
\nfabricante de los captadores recomienda una velocidad de flujo baja cuando el
\ncampo de captadores es superior de 20 m2. Además, el depósito es de un volumen
\nmayor al necesario porque la demanda real no coincide con la de los catálogos
\ncomerciales. Por tanto, se adecuará los resultados para el aprovechamiento de esta
\ncapacidad.
\nEn lo referente a la distribución a usuario, se diseña un retorno al depósito de
\nacumulación debido a que el punto más alejado de servicio se encuentra a una
\ndistancia mayor a 15m. y por normativa debe de realizarse. Este retorno tendrá una
\nconducción de diámetro 54 mm. debido al caudal de servicio hacia el usuario final.
\nEste retorno esta conexionado con el acumulador y la caldera para que suministre
\nagua a la temperatura necesaria en caso de que la acumulación no llegue a la
\ndeseada o marcada como referencia. Esta temperatura de referencia, debe de ser la
\nlegislada para evitar que se reproduzcan bacterias perjudiciales para el ser humano
\ncomo la legionela.
\nPara que la instalación tenga una inversión inicial menor, se ha reutilizado la
\ncaldera ya existente en el complejo o edificación. Esta es una caldera de propano,
\nmarca Chaffoteaux AG 300 CF, que nos sirve como dato para conocer tanto las
\nreducciones de gases de CO2 como el ahorro económico.
\nSiendo este valor de 11.410,4572 94 kg CO2. en lo referente a la reducción de
\nemisiones y un ahorro económico de 4.075 euros anuales en lo referente al ahorro
\ndebido al combustible consumido por la caldera; que se obtiene por el valor fijado
\npor el Estado (1,58 euros cuota fija mensual y 1,05 euros por kilogramo consumido
\nfijado en BOE a fecha del 14/07/2014).
\nCon el dato de ahorro anual (4.080 euros/año) y la inversión inicial de la instalación
\n(58.535,52 euros), suponiendo unos gastos debido a mantenimiento y deterioro de
\nequipos (200 euros anuales progresivos a la edad del equipo), se ha calculado una
\namortización igual a la vida útil de los equipos. Esta vida útil es de 25 años y al
\nrealizar este cálculo, se obtiene que el equipo es amortizado antes del fin de su vida
\nútil; es compensada la inversión inicial en 16 años.
\nCon lo que se concluye que la instalación es viable tanto energéticamente como
\neconómicamente.

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