Estudi i simulació dinàmica de sistemes solars tèrmics per a la producció d’aigua calenta sanitària

Abstract

El deteriorament del medi ambient, la disminució dels recursos energètics convencionals i unes necessitats energètiques creixents han potenciat tot un seguit de tecnologies destinades a l’aprofitament de les tan esmentades energies renovables. Ara bé per tal de vèncer les inèrcies econòmiques i de mercat que frenen la seva implementació real són necessàries actuacions legals que facilitin o fins hi tot obliguin a la seva utilització. Amb aquesta finalitat van néixer les ordenances solar municipals, com la de la ciutat de Barcelona; per les que s’estableix la obligatorietat d’instal·lar un sistema capaç de cobrir les necessitats d’aigua calenta sanitària amb energia solar tèrmica, si més no de forma parcial, per edificacions d’habitatges plurifamiliars. A ran d’aquesta necessitat es desenvolupa aquest projecte, que a diferència d’altres no es centra exclusivament en el dimensionat d’una instal·lació d’ACS en concret, sinó en el desenvolupament i utilització d’eines de càlcul que facilitin i permetin el disseny i l’avaluació d’aquest sistemes, tan des d’una perspectiva tècnica com econòmica i financera. Alhora que s’ha aprofundit en el coneixement de la situació del sector solar tèrmic, tan a nivell europeu, estatal com autonòmic i dels diferents sistemes, esquemes i solucions que habitualment es fan servir, així com en la verificació i quantificació d’allò que es dóna per fet en nombrosa bibliografia respecte a aquests sistemes. Per fer-ho es disposa de potents eines de càlcul i simulació com Matlab i TRNSYS. Amb aquest darrer s’han dissenyat els tres esquemes representatius de les tres tipologies bàsiques de sistemes d’ACS, i s’han fet les simulacions i estudis pertinents. A més a més s’han elaborat un parell de fulls de càlcul capaços de llegir els fitxers de dades que es generen en les simulacions i que permeten no tan sols facilitar l’ús de les dades generades sinó també realitzar tot un anàlisi de la viabilitat econòmica i financera d’aquest sistemes. En definitiva el conjunt d’aquestes eines permeten a l’usuari dimensionar qualsevol dels tres sistemes i triar aquell que millor s’adapti a les necessitats concretes de cada instal·lació en particular. Finalment, s’extreuen tot un seguit de conclusions derivades dels temes tractats: la situació actual del sector solar tèrmic, els esquemes implementats, el sistema de càlcul i la minsa viabilitat econòmica d’aquests sistemes, especialment degut a que els combustibles tradicionals no internalitzen realment els seus costos.