Análisis Técnico económico de un sistema solar térmico para la generación de agua caliente sanitaria (ACS) y calefacción del hotel Grand House en Bogotá

Abstract

El proyecto de investigación se enfocó en un análisis técnico económico de un sistema solar térmico para la generación de agua caliente sanitaria y calefacción, por medio de un diseño y dimensionamiento de una instalación solar térmica para producir agua caliente sanitaria (ACS) y así cubrir la demanda energética para calefactar los usuarios del Hotel Grand House Bogotá.

La primera parte del proyecto es una investigación de aspectos técnicos, parámetros de funcionamiento y operación de un sistema solar térmico para la generación de agua caliente y calefacción. Así mismo se realizó un análisis de la situación actual del hotel en cuanto a la demanda de ACS y energía que se produce ya sea para una ocupación máxima o promedio.

Lo anterior se debe tener en cuenta para el proceso de simulación por medio de Polysun, simulador para el dimensionamiento de sistemas solares térmicos, ya que con los datos suministrados por el hotel se realizó un análisis del ahorro que se conseguirá con la implementación del sistema así como un previo diseño de la instalación solar.

En una segunda parte se realizaron los cálculos energéticos necesarios para utilizar la radiación solar y así poder abastecer la demanda energética para la generación de ACS y calefacción del hotel. Teniendo en cuenta los diferentes equipos y tecnologías que componen el sistema solar térmico.

Seguido del dimensionamiento del sistema, es importante realizar un análisis financiero comparativo entre un sistema convencional y el sistema solar térmico ya que se deben tener en cuenta los ahorros anuales que genera el sistema propuesto, el tiempo de recuperación de la inversión, el consumo de combustible de un los sistemas y de igual manera otros factores que influyen para resaltar las ventajas del sistema propuesto en comparación con el convencional.

El desarrollo del proyecto se propone en tres etapas: Inicialmente se estudia y analiza el funcionamiento del sistema solar térmico, para lo cual se analizó el funcionamiento del sistema utilizando Polysun, software que arroja el consumo total de la energia eléctrica/combustible del sistema y la fracción solar que aporta al sistema para la producción de agua caliente y calefacción. Posteriormente el estudio económico de un sistema convencional y sistema solar térmico propuesto teniendo en cuenta los costos del proyecto, inversión del proyecto de referencia y propuesto, gastos del combustible, ahorros anuales del sistema y los ahorros generados del sistema propuesto en comparación con el sistema de referencia. Por medio de lo anterior se busca estudiar las variables y condiciones de operación del sistema con el objeto de determinar los escenarios a los cuales se puede conseguir la mayor eficiencia energética y determinar los parámetros de diseño.