energía eólica

2. CALENTAMIENTO DE AGUA
MEDIANTE EL USO DE TERMAS
SOLARES
Programa Teórioo de Entrenamiento

3. CALENTAMIENTO DE AGUA
MEDIANTE EL USO DE
TERMAS SOLARES
Programa Taórioo da Entranamianto
SENATI
CENERGIA
ECOFYS
Utrecht/Lima 1999
Este manual ha sido elaborado por:
Ing. Carlos Orbegozo Reto (CENERGIA)
Ing. B9b Schulte (ECOFYS)
Ing. Gert J. Hoogenstrijd (ECOFYS)
Dibujos: Amerentske Koopman
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4. Manual publicado por:
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Energía y Ambiente Centro de Conservación de
Energía y del Ambiente
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Holanda Perú
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descritos.

5. INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA.........................................................9
1 Introducción ........................................................................................................9
1.1 Aplicaciones..................................................................."...",..............................9
1.1.1 Destilador solar de agua........................................................................ 1O
1.1.2 Secadora solar ....................................................................................... 11
1.1.3 Termas solares ...................................................................................... 12
1.2 Precios de las termas solares............................................................................. 13
1.3 Posibilidades y limitaciones de las termas solares............................................ 14
2. FUENTES DE ENERGÍA SOLAR .............................................................................. 15
2.1 Introducción ...................................................................................................... 15
2.2 Patrones diarios y estacionales.......................................................................... 19
2.3 Unidades ...........................................................................................................21
2.4 Radiación solar en el Perú.................................................................................22
2.5 Radiación solar en un lugar específico (inclinación, orientación) ....................22
2.6 Sombras y reflejos.............................................................................................24
2.7 Mediciones .............................................................................:..........................26
2.7.1 Instrumentos de medición .....................................................................26
2.7.2 Inexactitud.............................................................................................27
2.7.3 Midiendo la radiación total ...................................................................27
2.8 Conclusiones ......................................................................................................28
3. ¿CÓMO OPERA UNA TERMA SOLAR? ..................................................................29
3.1 Diseño del sistema ..................................................................'..........................29
3.2 Circulación dentro de una terma solar ..............................................................29
3.2.1 La circulación natural en una terma solar de efecto termosifón ...........29
3.2.2 Termas solares de circulación forzada ..................................................30
3.3 Partes principales de una terma solar................................................................ 31
3.3.1 El colector ............................................................................................,31
3.3.2 Material absorbente...............................................................................33
3.3.3 Revestimiento del absorbente ...............................................................35
3.3.4 Cubierta transparente ............................................................................36
3.3.5 Caja del colector ...................................................................................37
3.3.6 Aislamiento ...........................................................................................38
3.3.7 Conexión de varios colectores ..............................................................38
3.4 Tanque de almacenamiento, uso del agua y abastecimiento de agua caliente .. 39
3.4.1 Introducción .......................................................................................... 39
3.4.2 Tanque de almacenamiento...................................................................40
3.4.3 Aislamiento ...........................................................................................42
CENERGIA/ECOFYS: Módulo de Energía Solar Térmica (Teoria) 7

6. 3.5 Conexión entre el tanque de almacenamiento y el colector..............................42
3.5.1 Tuberías de conexión ............................................................................42
3.5.2 Materiales adecuados para las tuberías .................................................43
3.5.3 Diámetro de las tuberías........................................................................43
3.5.4 Aislamiento de las tuberías ...................................................................44
3.5.5 Abastecimiento de agua ........................................................................44
3.5.6 Superar las pérdidas nocturnas de calor................................................45
3.6 Instalación de una terma solar...........................................................................45
3.7 Inspección de una terma solar instalada............................................................47
3.8 Mantenimiento de una terma solar (qué hacer y qué no hacer) ........................47
3.9 Guía de solución de problemas .........................................................................48
4. EFICIENCIA Y CÁLCULO DEL TAMAÑO DE LA TERMA REQUERIDA ..........51
4.1 Cálculo del consumo de agua caliente y del patrón de demanda ...................... 51
4.2 Diseño de una terma solar.................................................................................51
4.3 Eficiencia de un sistema....................................................................................53
4.4 Pérdida de calor en una terma solar ..................................................................54
5. LA ENERGÍA SOLAR TÉRMICA EN PERÚ.......................................................56
5.1 I-listoria..............................................................................................................56
5.2 Potencial de uso de termas solares en el Perú ...................................................57
5.3 Principales proveedores de termas solares........................................................57
5.4 Instituciones en el campo de la energía solar térmica.......................................58
BIBLIOGRAFÍA.......................................................................................................................59
ANEXO A: DISEÑO DEL SISTEMA, ASPECTOS ECONÓMICOS ....................................61
A.l Costo de las termas solares ..................................................................................63
A.2 Análisis de los costos del sistema ........................................................................64
A.3 Cálculos de factibilidad........................................................................................65
ANEXO B: LISTA DE VERIFICACIÓN PARA LA INSPECCIÓN DE TERMAS
SOLARES ..............................................................................................................67
Informe general .............................................................................................................69
Inspección visual ...........................................................................................................70
Pruebas y mediciones ....................................................................................................71
Opinión del usuario .......................................................................................................73
Lista de acciones............................................................................................................73
CENERGIA/ECOFYS: Módulo de Energía Solar Térmica (Teoría)8