Publication: Analysis of solar water heating systems in single family houses : comparison between Finnish and Spanish situation
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Publication date
2011-04-06
Defense date
2011-10-29
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Abstract
The objective of this thesis is to analyse the useful solar energy that can be obtained in thermal solar installations aimed for domestic hot water (DHW) heating in a single family house. The analysis has been made for two countries with different climate conditions (Finland and Spain). A virtual house has been implemented to have the same characteristics and specifications in both countries, so that the analysis results obtained do not depend on the physical characteristics, but only the climatologic ones. Firstly, a wide literature research about solar energy, its applications, its installations and systems has been done, for having a consistent theoretical background before the analysis are performed. Secondly, the climatologic and energetic situation in both countries has been analyzed. Then, the regulations, which for both countries are based on the European directives, have been studied for being able to perform the simulations accordingly. Then the simulations have been done with the software RETScreen, widely used for renewable installations. The aim of these simulations is to obtain the effects various issues on the total useful solar energy received and the behaviour of the installation when varying the following parameters: the tilt angle of the collectors, the type of collector (either glazed or evacuated tube collectors are used) and the total collector area. All in all, with these analyses, the optimal solution for the solar installation in both countries is pursued. And in the end, an economical analysis has been performed, to obtain the allowed investment for the optimized solar installation in each country; taking into account the common ways of DHW heating for single family houses. __________________________________________________________________________________________________________________________________
El objetivo de este proyecto es analizar la energÃa solar útil que puede ser obtenida en instalaciones solares enfocadas a la obtención de agua caliente sanitaria (ACS) en una vivienda unifamiliar. El análisis se ha realizado para dos paÃses con diferentes condiciones climatológicas (España y Finlandia). Se ha implementado una casa virtual con el objetivo de tener las mismas caracterÃsticas y especificaciones en ambos paÃses, de modo que los resultados obtenidos tras el análisis no dependan de las caracterÃsticas fÃsicas, sino solamente de las climatológicas. Primeramente, se ha realizado un amplio estudio sobre la energÃa solar, sus aplicaciones, tipos de instalaciones y de diferentes sistemas; para asà tener una buena base teórica antes de realizar el análisis y las simulaciones. Consiguientemente, ha sido analizada la situación climatológica y energética en ambos paÃses. Asimismo, las regulaciones energéticas, las cuales en ambos paÃses están basadas en las directivas europeas, han sido estudiadas para asà poder llevar a cabo las simulaciones de acuerdo a éstas. Tras el estudio teórico se procede a realizar las simulaciones. Éstas se han realizado con el software RETScreen, ampliamente usado para instalaciones basadas en energÃas renovables. La finalidad de estas simulaciones es obtener el efecto de varios factores sobre la energÃa útil total y el comportamiento de la instalación cuando se varÃan los siguientes parámetros: la inclinación de los colectores, el tipo de colector (colector de placa plana o de vacÃo, que son los tipos analizados) y la superficie total colectora. Por tanto, con estos análisis se quiere alcanzar la solución óptima para la instalación solar en cada paÃs. Finalmente, se ha realizado un análisis económico para obtener la inversión mÃnima necesaria para la instalación solar óptima en cada paÃs; teniendo en cuenta las formas más comunes de obtención de ACS en viviendas unifamiliares.
El objetivo de este proyecto es analizar la energÃa solar útil que puede ser obtenida en instalaciones solares enfocadas a la obtención de agua caliente sanitaria (ACS) en una vivienda unifamiliar. El análisis se ha realizado para dos paÃses con diferentes condiciones climatológicas (España y Finlandia). Se ha implementado una casa virtual con el objetivo de tener las mismas caracterÃsticas y especificaciones en ambos paÃses, de modo que los resultados obtenidos tras el análisis no dependan de las caracterÃsticas fÃsicas, sino solamente de las climatológicas. Primeramente, se ha realizado un amplio estudio sobre la energÃa solar, sus aplicaciones, tipos de instalaciones y de diferentes sistemas; para asà tener una buena base teórica antes de realizar el análisis y las simulaciones. Consiguientemente, ha sido analizada la situación climatológica y energética en ambos paÃses. Asimismo, las regulaciones energéticas, las cuales en ambos paÃses están basadas en las directivas europeas, han sido estudiadas para asà poder llevar a cabo las simulaciones de acuerdo a éstas. Tras el estudio teórico se procede a realizar las simulaciones. Éstas se han realizado con el software RETScreen, ampliamente usado para instalaciones basadas en energÃas renovables. La finalidad de estas simulaciones es obtener el efecto de varios factores sobre la energÃa útil total y el comportamiento de la instalación cuando se varÃan los siguientes parámetros: la inclinación de los colectores, el tipo de colector (colector de placa plana o de vacÃo, que son los tipos analizados) y la superficie total colectora. Por tanto, con estos análisis se quiere alcanzar la solución óptima para la instalación solar en cada paÃs. Finalmente, se ha realizado un análisis económico para obtener la inversión mÃnima necesaria para la instalación solar óptima en cada paÃs; teniendo en cuenta las formas más comunes de obtención de ACS en viviendas unifamiliares.
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Keywords
EnergÃa solar, Agua caliente sanitaria, TecnologÃa de la climatización, Instalaciones solares térmicas, Edificios de viviendas