STwin. Instalaciones solares térmicas

Características generales

Completo programa que diseña y calcula instalaciones solares térmicas para calentamiento de A.C.S y apoyo de calefacción. Realiza un predimensionado inicial y automatiza el dibujo del esquema de la instalación. Contiene herramientas para el cálculo de sombras 2D y 3D, simulación a largo plazo y cálculo de la fracción solar, dimensionado de los componentes y cálculos hidráulicos (tuberías, bombas circuladoras, depósitos de expansión...) y análisis económico. Genera una completa documentación del proyecto.

Genera una representación 3D de la instalación con las sombras provocadas por captadores y obstáculos en cualquier día y hora del año para la latitud elegida.

Introducción de datos

El diseño y cálculo de una instalación utilizando como herramienta STwin conlleva los siguientes pasos:

• Definición de los datos generales como son la localidad, el tipo de circulación y de intercambio, el modelo de captador solar y de depósito acumulador, etc...
• Introducción de datos de consumo de agua caliente sanitaria A.C.S. en función del tipo de edificio y de su ocupación, usando como apoyo los valores preestablecidos y disponibles en la base de datos de "Consumos ACS".
• En caso de utilizar la energía solar como apoyo de calefacción, se pueden introducir los datos que definen el consumo energético necesario a lo largo del año. También se pueden importar los datos de carga térmica desde el programa CLwin: Cálculo de cargas térmicas.
• Definición de los parámetros de diseño, como son la orientación e inclinación de los captadores solares y la fracción solar esperada.
• Con los datos anteriores el programa puede dibujar automáticamente un esquema de la instalación, usando los parámetros que propone el programa, o bien modificándolos según los criterios de diseño del usuario. Es posible actuar sobre la configuración del campo de captadores (número de captadores solares, disposición en baterías y filas, separaciones entre ellas y conexionado serie/paralelo) y sobre la configuración del subsistema de acumulación.
• Cálculos finales: En función del esquema de la instalación que se ha dibujado, y de los datos o propiedades asignadas a cada dispositivo STwin realiza los cálculos hidráulicos necesarios para el dimensionado de los componentes, como por ejemplo el diámetro de las tuberías, el caudal y la presión en bombas de circulación, la capacidad y presión de trabajo en los depósitos de expansión, los dispositivos de seguridad, los intercambiadores, etc...
• También se realiza el cálculo de la demanda energética anual y de la aportación solar que se produce en cada momento, obteniéndose la fracción solar o cobertura de la instalación. Se realiza también un cálculo térmico en estado estacionario con los datos de radiación y temperaturas que el usuario proponga.

El programa es totalmente flexible, ya que permite la modificación de todos los parámetros de cálculo, tanto en la fase de presimensionado, como en fases posteriores, es decir, una vez que se ha dibujado el esquema de la instalación. Es fácil modificar por ejemplo la orientación de los captadores o su inclinación y recalcular para comprobar cómo se ve afectada la fracción solar.

Proceso de cálculo

STwin basa su cálculo de aporte solar en el método de las curvas-f, realizando un cálculo detallado de la radiación solar sobre superficie inclinada a partir de los datos de radiación media medida sobre superficie horizontal disponibles para cada localidad.

Se calcula la posición del sol en cada instante lo que permite realizar estudios de sombras de cualquier objeto o construcción sobre los captadores solares e incluso de ellos entre sí. Estos estudios de sombras pueden plasmarse en planos técnicos de planta o bien en representaciones tridimensionales foto-realistas.

Resultados

Documentos e informes que puede generar STwin:

• Proyecto técnico, con memoria, anexos de cálculo, pliego de condiciones, listado de planos y mediciones.
• Estudio de sombras arrojadas sobre los captadores solares, tanto en 2D (plano con vista en planta) como en 3D, para cualquier hora y fecha.
• Gráfico de la evolución anual de la demanda de energía y del aporte solar.
• Gráfico de consumo de combustible y reducción de emisiones de CO2.
• Gráfico de costes anuales y ahorros económicos.
• Planos y esquemas completos de la instalación con posibilidad de rotulación de valores e impresión.

Normativa

• El programa justifica el cumplimiento del Código Técnico de la Edificación, HE-4 Aportación solar mínima de agua caliente sanitaria.
• Adaptado a la Orden FOM/1635/2013, de 10 de septiembre, por la que se actualiza el Documento Básico DB-HE «Ahorro de Energía», del Código Técnico de la Edificación, aprobado por Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo
• Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) aprobado por RD 1027/2007, de 20 de julio.
• Es posible tener en cuenta el antiguo reglamento (RITE 1998), en particular la ITE.10 relativa a Instalaciones Especiales.
• STwin puede ser configurado y adaptado a cualquiera de las normativas locales y autonómicas existentes.
• Adaptado a la Normativa nacional de Chile Ley 20.365