Parametrització del dimensionament d’un sistema de calefacció solar per aire amb si stema d’emmagatzematge, que funciona mitjançant col·lectors parabòlics i escumes ceràmiques

Abstract

El present projecte pretén ser un estudi per a la parametrització del dimensionament d’un sistema col·lector parabòlic encarregat del subministrament d’aire calent a vivendes a través de l’ús d’escumes ceràmiques, al que s’ha afegit una unitat d’emmagatzematge del tipus llit de còdols. En el mateix estudi s’aplica el procediment de càlcul de dimensionament plantejat a dos habitatges amb situacions climàtiques diferenciades, per tal de comprovar la viabilitat dels resultats obtinguts en ambdós casos.

Per poder parametritzar el sistema i adaptar-lo a l’ús d’escumes ceràmiques, s’ha realitzat, primerament, un anàlisi detallat dels càlculs de dimensionament que serien necessaris per definir un sistema convencional de col·lectors cilíndric-parabòlics, per, posteriorment, descriure les modificacions que es realitzarien sobre aquest primer. Tot aquest procés es duu a terme tenint present que el requisit principal del sistema és assegurar la capacitat d’aquest per aportar la temperatura adient a la vivenda per tal d’aconseguir una situació climàtica de confort durant tot l’hivern, trobada a partir de la recerca sobre el confort climàtic inclosa a l’estudi. Els passos anteriors aporten les dades necessàries per poder realitzar la programació del càlcul pel dimensionament del sistema col·lector per una banda i de la unitat d’emmagatzematge per una altra. Aquest procés permet obtenir els resultats de dimensionament a partir de les restriccions imposades sobre paràmetres com l’espai màxim disponible o la temperatura final requerida a la vivenda.

Seguidament, es realitza el càlcul del dimensionament de dues vivendes d’igual proporcions situades en zones climàtiques diferents. Les localitzacions estudiades són Madrid i Barcelona, que impliquen l’estudi per clima mediterrani i clima continental respectivament.

Finalment l’obtenció dels rendiments dels sistemes dimensionats permet comprovar la viabilitat del procés desenvolupat per a les dues situacions calculades. Aquests rendiments es comparen amb els valors extrets d’altres estudis realitzats prèviament sobre l’escalfament d’aire amb col·lectors i emmagatzematge d’energia, arribant a la conclusió que el procediment realitzat per al dimensionament del sistema dóna valors força similars als valors habituals però es situa encara per sota de la majoria. Aquests resultats afirmen la viabilitat dels càlculs, i a la vegada suggereixen l’aplicació de certes millores per tal que es pugui obtenir un sistema amb una eficiència major i, si és possible, capaç de compatir amb altres sistemes renovables que existeixen actualment al mercat.