Calentamiento de Agua

CALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA

Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

SEMINARIO:NORMATIVIDAD Y TECNOLOGÍA EN EL USO EFICIENTE DE LA ELECTRICIDAD

ORGANIZA:DIRECCIÓN GENERAL DE ELECTRICIDAD

DEL MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

Miércoles 12 de diciembre de 2007

TEMA:CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICA

EXPONEN:RAFAEL ESPINOZA Y GONZALO SAAVEDRA

CENTRO DE ENERGÍAS RENOVABLESUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

[email protected]

mailto:[email protected]


LA UTILIDAD ENERGÉTICA DE LA RADIACIÓN SOLAR YA NO ES LA UTILIDAD ENERGÉTICA DE LA RADIACIÓN SOLAR YA NO ES SOLO UNA ESPERANZA O UNA POSIBILIDADSOLO UNA ESPERANZA O UNA POSIBILIDAD

Es una realidad que va mucho más allá de la conveniencia de su uEs una realidad que va mucho más allá de la conveniencia de su uso.so.

Es ahora una Es ahora una necesidad imperiosanecesidad imperiosa para contribuir con el desarrollopara contribuir con el desarrollo

de nuestros pueblos porque:de nuestros pueblos porque:

a)a) su uso no genera contaminación ambiental,su uso no genera contaminación ambiental,

b)b) existe en todos los lugares de la tierra, y existe en todos los lugares de la tierra, y

c)c) no se agotará antes que el hombre desarrolle un sistema global dno se agotará antes que el hombre desarrolle un sistema global de e suministro energético limpio y sostenible.suministro energético limpio y sostenible.

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNCALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA



ESCENARIO TECNOLÓGICOESCENARIO TECNOLÓGICO

SISTEMAS TERMICOS SISTEMAS ELÉCTRICOS

Colectores planos

T < 100°C

Colectores de concentraciónT > 100°C

Módulo/Panel fotovoltaico

Autónomos:

100 % FV

Híbridos:FV +

Diesel,GN, FER,

... ...

METODOS DE COLECCION SOLAR

CAMPO DE ANÁLISISCAMPO DE ANÁLISIS



SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR, SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR, SCAES.SCAES.

(1930(1930--1982 EN AREQUIPA) 1982 EN AREQUIPA)


50 AÑOS DE TECNOLOGÍA SOLAR 50 AÑOS DE TECNOLOGÍA SOLAR CALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA


EFICIENCIA ENERGÉTICA A TRAVÉS DE LA NORMALIZACIÓN TÉCNICAEFICIENCIA ENERGÉTICA A TRAVÉS DE LA NORMALIZACIÓN TÉCNICA

Categorías de la Categorías de la Administración Eficiente de la Energía:Administración Eficiente de la Energía:

Conservar Energía:Conservar Energía: No consumirla (se restringe la oferta)No consumirla (se restringe la oferta)

Ahorrar Energía:Ahorrar Energía: Reducir su consumo (se racionaliza el uso)Reducir su consumo (se racionaliza el uso)

Uso Eficiente:Uso Eficiente: Menor consumo con igual satisfacción Menor consumo con igual satisfacción

Uso Racional:Uso Racional: Maximizar la energía útilMaximizar la energía útil


ENERGÍA SOLAR Y EFICIENCIA ENERGETICAENERGÍA SOLAR Y EFICIENCIA ENERGETICA

EL USO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA CALENTAR AGUA ES EJEMPLO DE EL USO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA CALENTAR AGUA ES EJEMPLO DE ADMINISTRACIÓN EFICIENTE DE LA ENERGÍA ADMINISTRACIÓN EFICIENTE DE LA ENERGÍA



Con un Con un marco técnico normativomarco técnico normativo, la industria de , la industria de SCAESSCAES ganaría …,ganaría …,

a)a) consistencia,consistencia,b)b) competitividad, ycompetitividad, yc)c) capacidad de expansión.capacidad de expansión.

Así, alcanzaría otros mercados nacionales. Así, alcanzaría otros mercados nacionales.

El INDECOPI tiene esta responsabilidad y la cumple a travésEl INDECOPI tiene esta responsabilidad y la cumple a travésdel funcionamiento del del funcionamiento del Sub Comité Técnico de Sistemas SolaresSub Comité Técnico de Sistemas Solares quequegenera Esquemas de NTP para ser sometidos a los procedimientos genera Esquemas de NTP para ser sometidos a los procedimientos formalesformalesde revisión y discusión para alcanzar la calidad de de revisión y discusión para alcanzar la calidad de Norma TécnicaNorma Técnica. .


IMPORTANCIA DEL USO DE NORMAS TÉCNICASIMPORTANCIA DEL USO DE NORMAS TÉCNICASCALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA


ACTIVIDADES DEL SUBCOMITÉ DE SISTEMAS SOLARESACTIVIDADES DEL SUBCOMITÉ DE SISTEMAS SOLARESNORMAS SCAESNORMAS SCAES

Las NTP aprobadas y en curso de aprobarse en el campo de los SCALas NTP aprobadas y en curso de aprobarse en el campo de los SCAES conforman un ES conforman un conjunto de dispositivos técnicos que abarcanconjunto de dispositivos técnicos que abarcan..

I. RESPECTO AL COLECTOR• métodos de prueba para determinar el comportamiento térmico de colectores planos. II. RESPECTO AL SISTEMA DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR• principios generales para diseñar un Sistema de Calentamiento de Agua con Energía Solar,

SCAES • procedimientos y técnicas precisas para instalar un SCAES c) procedimientos para pronosticar el rendimiento térmico de un SCAES, yd) Procedimientos y cumplimientos requeridos para obtener la ETIQUETA DE EFICIENCIA

ENERGÉTICA como muestra y garantía de calidad.


MARCO NORMATIVO NACIONAL DE SCAES (1)MARCO NORMATIVO NACIONAL DE SCAES (1)CALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA


NORMA TÉCNICANORMA TÉCNICA NTP 399.400NTP 399.400

PERUANAPERUANA 20012001

COLECTORES SOLARES. COLECTORES SOLARES. Método de Ensayo para Determinar la Eficiencia de los ColectoresMétodo de Ensayo para Determinar la Eficiencia de los Colectores SolaresSolares20012001--0303--21211ª Edición1ª Edición


MARCO NORMATIVO NACIONAL DE SCAES (2)MARCO NORMATIVO NACIONAL DE SCAES (2)



SISTEMAS FOTOVOLTAICOS HASTA 500 SISTEMAS FOTOVOLTAICOS HASTA 500 WpWp. . Especificaciones Técnicas y Método para la Calificación EnergétiEspecificaciones Técnicas y Método para la Calificación Energética de un Sistema ca de un Sistema Fotovoltaico.Fotovoltaico.20032003--1212--03031ª Edición1ª Edición







SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLARSISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLARFundamentos para suFundamentos para su dimensionamientodimensionamiento eficiente.eficiente.20062006--0404--31311ª Edición1ª Edición

NORMA TECNICANORMA TECNICA NTP 399.482NTP 399.482


SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR.SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR.Procedimientos para su instalación eficiente.Procedimientos para su instalación eficiente.20072007--0101--24241ª Edición1ª Edición



NORMA TECNICANORMA TECNICA NTP 399.405NTP 399.405


SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR.SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR.Caracterización y pronóstico anual de su rendimiento mediante enCaracterización y pronóstico anual de su rendimiento mediante ensayos en exterior.sayos en exterior.20072007--0606--06061ª Edición1ª Edición



ESQUEMA DEESQUEMA DE NORMANORMA NTP NTP XXX.XXXXXX.XXX

TECNICA PERUANATECNICA PERUANA 20072007

SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR.SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA CON ENERGÍA SOLAR.Límites y Etiquetado.Límites y Etiquetado.20072007--1111--0707Firmada por el SubFirmada por el Sub--Comité de Sistelas Solares del Comité de Eficiencia Energética dComité de Sistelas Solares del Comité de Eficiencia Energética del el INDECOPIINDECOPI



ABARCAN CALENTADORES SOLARES DE AGUA...

a) con colectores de placa plana sin revestimiento selectivo ni almacenamiento de energía en su interior,b) con depósitos de almacenamiento de energía exteriores y eventual apoyo de calentamiento no solar.

CONTIENEN INFORMACIÓN PARA...

a) orientar los procesos de diseño requeridos,b) aplicar referentes tecnológicos y dimensiones,c) elegir correctamente los materiales de sus elementos, partes y componentes,d) estimar debidamente su capacidad de rendimiento térmico en periodos anuales,e) competir ventajosamente en el mercado incorporando en el SCAES la ETIQUETA DE EFICIENCIA

ENERGÉTICA, ef) Instalarlos apropiadamente para que funcionen eficientemente durante toda su vida útil con el

respaldo de GARANTÍA que adquiere al haber sido etiquetado.


JUSTIFICACIÓN TÉCNICAJUSTIFICACIÓN TÉCNICACALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA


APRECIACIÓN CUALITATIVA DEL RENDIMIENTO TÉRMICO DE UN SCAES EN EL ESCENARIO NORMATIVO NACIONAL


JUSTIFICACIÓN DE CALIDADJUSTIFICACIÓN DE CALIDAD

RANGOS DE RENDIMIENTO TÉRMICO (MJ/M2 – AÑO)

RANGO LÍMITE SUPERIOR LÍMITE INFERIOR

A <5840 4745

B <4745 4015

C <4015 3285

D <3285 2555

E <2555 1460



INFORMACIÓN DEL RENDIMIENTO TÉRMICO DE UN SCAES PARA EL USUARIO INTERESADO EN ADQUIRIRLO


JUSTIFICACIÓN DE CALIDADJUSTIFICACIÓN DE CALIDADCALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA


UN ESCENARIO TÉCNICO NORMATIVO CREA CONDICIONES VIABLES PARA ALCANZAR MEJORES RESULTADOS COMO, POR EJEMPLO:

Material Lugar con 5 kWh/m2 Lugar con 7 kWh/m2

Cu 1,6 m2 1,25m2

Fe 2,0m2 1,5m2

Calentar 100 litros de agua hasta 60ºC, requiere de:


VENTAJAS COMPETITIVASVENTAJAS COMPETITIVASCALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA


CON REPERCUSIONES IMPORTANTES COMO LA SIGUIENTE, POR EJEMPLO:CON REPERCUSIONES IMPORTANTES COMO LA SIGUIENTE, POR EJEMPLO:

CONSIDERANDO QUE:

• EN AREQUIPA “FUNCIONAN 50 000” m2 de colectores solares.• LA RADIACIÓN ACUMULADA DIARIAMENTES ES: 7 kWh/m2• LA EFICIENCIA DE CALENTAMIENTO SOLAR ES: 50%• CADA PERUANO CONSUME, EN PROMEDIO, 2 kWH DE EE EN CADA DÍA• CADA TERMA SOLAR REEMPLAZA A UNA TERMA ELÉCTRICA

SIGNIFICA QUE:

POR CADA TERMA CON 2 m2 DE COLECTORES INSTALADA EN AREQUIPA, EL PERÚ DISPONE DE ENERGÍA ELÉCTRICA PARA CINCO (05) PERUANOS MÁS!!!!!


EJEMPLO DE IMPÁCTO SOCIAL BENÉFICOEJEMPLO DE IMPÁCTO SOCIAL BENÉFICOCALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA


ηη EE ó GLP ó SOLEE ó GLP ó SOL = CALOR UTIL= CALOR UTILEE, GLP ó SOLEE, GLP ó SOL

EEEE

GLPGLP

SOLSOL

TERMATERMA AGUA CALIENTEAGUA CALIENTE

ηη = AGUA CALIENTE= AGUA CALIENTEEE, GLP ó SOLEE, GLP ó SOL


EJEMPLO DEL USO DE NORMAS TÉCNICAS (1)EJEMPLO DEL USO DE NORMAS TÉCNICAS (1)CALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA


FuenteFuente : EE, GLP, SOL: EE, GLP, SOLEquipoEquipo : Eléctrico, gas, : Eléctrico, gas, solarsolarUsoUso : Agua Caliente: Agua Caliente

CALOR ÚTIL= CALOR ÚTIL= f

ηηSOLSOL = CALOR UTIL= CALOR UTILSOL CAPTADOSOL CAPTADO

= DEMANDA= DEMANDAOFERTAOFERTA




SOL CAPTADO = SOL CAPTADO = f(Oferta)

CONDICIONES CONDICIONES NATURALESNATURALES

PROPUESTA PROPUESTA TECNOLÓGICATECNOLÓGICA

PROPUESTA = PROPUESTA = fTECNOLÓGICATECNOLÓGICA

Ciencia, Técnica y Ciencia, Técnica y RecursosRecursos




RECURSOSRECURSOS : Humanos, económicos y : Humanos, económicos y físicosfísicos..

FISICOSFISICOS : Máquinas, herramientas y : Máquinas, herramientas y materialesmateriales..

MATERIALES

ÓPTICOS

TÉRMICOS

ABSORBENTES

TRANSPARENTES

REFLECTANTES

AISLANTES

CONDUCTORES

COBRE

ALUMINIO

FIERRO

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MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN


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