Descripció

OBJECTE DEL CURS

Aprofundir en el disseny d'instal·lacions solars tèrmiques mitjançant el potent programa de càlcul de simulació dinàmica ACSOL. Aquest curs pretén detallar el càlcul en balanços energètics, connexions del camp de col·lectors, perfils de consum, etc., treballant amb una eina de càlcul de simulació dinàmica basat en el model TRANSYS, molt senzill d'utilitzar, per tal de validar i donar informes sobre instal·lacions solars tèrmiques, reconeguts per l'administració.

QUÈ ÉS ACSOL?

ACSOL és un software pel disseny, càlcul i optimització de sistemes d'energia solar tèrmica, fàcil i intuïtiu, que posa a l'abast de l'usuari la potència i precisió de càlcul dinàmic del motor TRANSYS.

L'AAE i l'IDAE van desenvolupar un programa de simulació d'instal·lacions solars tèrmiques, AcSOL 2.5 que permet simular i definir al detall les instal·lacions solars tèrmiques, permetent validar i quantificar el funcionament real de les instal·lacions. Amb un visualitzador es poden veure totes les variables horàries com a resultat de la simulació (temperatura de col·lectors, temperatura d'acumuladors, cabals de recirculació, etc.)

JUSTIFICACIÓ DEL CURS

Tant a nivell legislatiu com tecnològic no hi ha definits uns criteris absoluts de disseny i d'instal·lació, però sí que existeixen solucions de compromís i anys d'experiència que delimiten unes pautes de dimensionament i instal·lació dels sistemes solars tèrmics.

L'única manera aproximada de realitzar un càlcul global d'un sistema d'energia solar tèrmica on els paràmetres d'entrada (radiació solar, temperatures, etc.) i de sortida (perfil de consum, pèrdues tèrmiques, etc.) varien constantment és a través d'un programa de simulació dinàmica.

AcSol permet afinar dissenys, estudiar l'efecte de qualsevol paràmetre sobre les prestacions energètiques, comparar diferents tipologies entre si, etc.

El motor de càlcul d'AcSol és el software de simulació TRANSYS. Per implementar l'aplicació, la Universitat de Màlaga, creadors d'AcSol (promogut per l'Agència Andalusa de l'Energia) han utilitzat els millors models i pràctiques de programació en ús dins del camp de la tèrmica dels edificis. ACsol conté un model matemàtic detallat per cada esquema de principi i una base de dades de condicions meteorològiques, acumuladors, perfils de consum, etc.

A través de menús d'entrada l'usuari aporta informació addicional sobre el sistema que es desitja estudiar: tipus i connexió de col·lectors, volums, perfils d'ús, mètode de control, etc. Una vegada definit el cas a simular, el programa resol el model matemàtic i genera un informe de resultats.

Programa

Introducció al programa ACSOL i a la simulació dinàmica

Fonaments teòrics avançats d'energia solar tèrmica:
- Connexionat dels col·lectors solars en sèrie /paral·lel. Cabal del primari low flow o igh flow. Temperatures de sortida dels col·lectors. Equilibrat hidràulic i retorn invertit.
- Acumuladors solars. Estratificació. Connexionat sèrie /paral·lel. Equilibrat hidràulic. Regulació.
- Intercanviador de plaques. Disseny i comprovacions. Cabals i temperatures.
- Regulació dels sistemes. Limitació per temperatures. Control de les temperatures per arrancar/parar les bombes. Evitar calcificacions.
- Dipòsits d'inèrcia. Intercanviadors de plaques instantanis (de consum)

Familiarització amb el programa ACSOL:
Estructura del programa. Simulació dels esquemes de principi més habituals en edificis multifamiliars d'habitatges:
a) Acumulació centralitzada i auxiliar descentralitzat amb caldera instantània
b) Acumulació centralitzada i auxiliar centralitzat
c) Acumulació centralitzada i auxiliar descentralitzat (intercanviador de plaques per pis)
d) Acumulació solar descentralitzada (distribuïda per pis amb acumulació o caldera instantània)

Instal·lacions centralitzades:
a) Instal·lació per a hotels, càmpings, escoles
b) Instal·lació per a piscines cobertes i poliesportius

Definició i introducció de totes les dades i variables.

Estudi i visualització dels resultats horaris amb el visualitzador dView NREL:

Fracció solar
Hores de sobreescalfament
Pèrdues tèrmiques en l'acumulador
Rendiment del camp de col·lectors
Pèrdues de radiació per ombres
Temperatures màximes (col·lectors, dipòsit d'acumulació, punts de consum, etc.)
Cabals del circuit primari, secundari i terciari
Pèrdues tèrmiques en els circuits de distribució
Disseny dels bescanviadors de plaques i de serpentí

Resolució d'exemples amb el programa

Professorat

Joan Ramírez Guasch. Consultor energètic de TESLING.