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DISEO, IMPLEMENTACIN Y MONITOREO DE CALENTADORES HBRIDOS CON ENERGA SOLAR-GLP Y ENERGA SOLAR-CALENTADORES ELCTRICOS PARA LA

OBTENCIN DE AGUA CALIENTE SANITARIA.

Ing. John Calle Sigencia, M. Sc

Juan Carlos Jimnez Patio

Hernn Patricio Llivichusca Chacha

GRUPO DE INVESTIGACIN EN EFICIENCIA ENERGTICA Y ENERGAS RENOVABLES


Agua Caliente Sanitaria

(ACS).

Convencionales. Alternativos.

De Paso. Elctricos. Placas Planas. Tubos de Vaco.

GLP, Gas

Natural. Energa Elctrica. Energa Solar.

COMO SE OBTIENE AGUA CALIENTE SANITARIA?


Anlisis de campo para establecer el nivel de consumo de energa elctrica y GLP para obtener ACS en la ciudad de Cuenca

Poblacin: Ciudad de Cuenca

Segmentacin: Vivienda familia promedio (5 miembros)

Vivienda Unifamiliar

Condominios o Apartamentos

Tipo de calentador de agua ocupa en la vivienda.


Demanda de Energa para producir ACS

Se consume 1.33 kw*h por persona al da, esto equivale a $0,16 diarios por persona

Consumo de GLP para ACS

Se consume 0,21Kg por persona al da, esto equivale a $0,021 diarios por persona

Consumo de Energa elctrica para ACS


Tipos de calentadores solares para la obtencin de ACS.

Calentadores solares.

Calentador solar de placa

plana.

Calentador solar de tubos

de vaco.

Baja presin. Alta presin.


Calentador solar de tubos de vaco (baja presin).


Calentador solar de tubos de vaco con tubo de calor (alta presin).


Sistemas Hbridos para la obtencin de ACS


Sistemas Hbridos para la obtencin de ACS.

Conexin hbrida de calentador solar de tubos de vaci con tubo de calor y calentador elctrico.


Localizacin del proyecto.

Azuay.

Cuenca.

El Vecino. Baos.

Sistema Hibrido calentador

solar de tubos de vaco

calentador de paso.

Sistema Hibrido calentador solar de

tubos de vaco con tubo de calor

calentador elctrico.


Evaluacin de la demanda de agua caliente sanitaria en los lugares de emplazamiento.

= 5 30

= 150


Radiacin promedio mensual.

0

100

200

300

400

Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio

Rad

iaci

n

[W

/m^2

]

Mes

Radiacin promedio mensual

Estacin Baos [W/m^2] Estacin UPS [W/m^2]


Eficiencia del calentador solar de tubos de vaco.

=

= 0.78 78%

=

= +

= . + . +

= (

= [

+, +

1

, ]1


Eficiencia del calentador solar de tubos de vaco con tubo de calor.

=

=

+ , +

1

, +

1

,

1

= 0,80 80%

=

= +

= . + . +

= (


Diseo del calentador hbrido para la obtencin de ACS.


Eficiencia de los sistemas hbridos.

= ln

+

+

= 0,59 59% Eficiencia sistema hbrido calentador solar de tubos de vaco calentador de paso (calefn).

Eficiencia sistema hbrido calentador solar de tubos de vaco con tubo de calor calentador elctrico.

= 0,51 51%


Implementacin de los sistemas hbridos de calentamiento.

Sistema hbrido, calentador solar de tubos de vaco calentador de paso (calefn)


Sistema hbrido, calentador solar de tubos de vaco resistencia electrica.

Implementacin de los sistemas hbridos de calentamiento.


Monitoreo del sistema

60

65

70

75

80

85

Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto

Efic

ien

cia

[%]

Mes

Eficiencia calentador solar de tubos de vaco

Eficiencia Real Eficiencia Teorica


65

70

75

80

85

90


Efic

ien

cia

[%]

Mes

Eficiencia calentador solar de tubos de vaco con tubo de calor




0

10

20

30

40

50

60

70


Efic

ien

cia

[%]

Mes

Eficiencia sistema hibrido, calentador solar - Calentador de paso




0

10

20

30

40

50

60


Efic

ien

cia

[%]

Mes

Eficiencia sistema hbrido, Calentador solar - Calentador elctrico




Cuadro de comparacin de consumo de GLP.

Designacin. Cantidad (kg) por ao.

Calentador solar con sistema auxiliar. 102,06

Calentador de paso. 510,3

Ahorro de combustible GLP 408,24


Evaluacin econmica del sistema hbrido de calentamiento, calentador solar de tubos de vaco calentador de paso

ESENARIO 1 Con subsidio de GLP. PERIODO. CAUE Sistema hibrido de calentador solar-

calentador de paso (calefn). 10 658,6

sistema convencional calentador de paso (calefon).

10 309,84

ESENARIO 2 Sin subsidio de GLP. PERIODO. CAUE Sistema hibrido de calentador solar-

calentador de paso (calefn). 10 824,95

sistema convencional calentador de paso (calefon).

10 1141,63


Designacin. Cantidad (kw/h) por ao.

Calentador solar con sistema auxiliar. 498,26

Calentador de paso. 2340,00

Ahorro de energa elctrica 1841,74

Cuadro de comparacin de consumo de Energa elctrica


Evaluacin econmica del sistema hbrido de calentamiento, calentador solar de tubos de vaco con tubos de calor calentador de paso elctrico

ESENARIO 1 Con subsidio de energa elctrica PERIODO. CAUE

Sistema hibrido de calentador solar tubo de calor-calentador de paso (calefn).

10 368,74

sistema convencional calentador de paso (calefn electrico).

10 385,21

ESENARIO 2 Sin subsidio de energa elctrica PERIODO. CAUE

Sistema hibrido de calentador solar tubo de calor-calentador de paso (calefn).

10 380,68

sistema convencional calentador de paso (calefn electrico).

10 653,48


GRACIAS POR SU ATENCIN

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