Características generales
Módulo de TeKton3D encargado del diseño y cálculo de instalaciones solares térmicas para producción de agua caliente sanitaria (ACS). Predimensiona los elementos de la instalación necesarios para alcanzar la contribución solar deseada, realiza el cálculo hidráulico de todos los circuitos del sistema, obtiene las prestaciones globales anuales y genera abundante documentación de proyecto.
Incorpora un asistente que realiza el predimensionado inicial y automatiza el dibujo del esquema 3D de la instalación.
Válido para cualquier ubicación geográfica, tanto en el Hemisferio Norte como en el Sur. Permite realizar el cálculo de instalaciones que contienen captadores solares instalados en diferentes orientaciones.
La información se completa con un análisis ambiental, en el que se detallan los consumos energéticos de la fuente de apoyo, el ahorro en combustible y la reducción de emisiones de CO2.
Asistente
TK-HE4 dispone de un completo asistente que dibuja automáticamente la instalaciópn solar térmica, y que posteriormente podrá modificar según las necesidades del proyecto. Para ello muestra una serie de cuadros de diálogos encadenados con los datos necesarios:
1. Tipo de sistema
TK-HE4 puede tratar los tipos de sistema utilizados habitualmente en edificación, tanto para instalaciones individuales como para instalaciones colectivas en edificios de viviendas. La selección del tipo de sistema se realiza al inicio del asistente para la entrada de datos.
2. Materiales
La segunda página permite la definición de los materiales por defecto que serán utilizados en la instalación solar térmica. Los elementos que genera automáticamente el asistente para la entrada de datos corresponderán a los modelos y tipos de materiales definidos en este cuadro de diálogo. También se utiliza para asignar valores iniciales a los nuevos elementos que se insertan utilizando las opciones de dibujo. En cualquier momento es posible sustituir estos materiales por otros diferentes, en todos los elementos del esquema o de forma individual.
3. Consumos de ACS
Cuadro de diálogo para la definición de consumos de ACS del Asistente de datos. En esta página se introducen las unidades de consumo que van a ser abastecidas por la instalación solar térmica. La base de datos contiene la tabla 3.1 del CTE-HE4 y puede ser ampliada con nuevos registros. Es posible definir distintos tipos de consumo para una misma instalación, recogiendo la diversidad de usos del edificio.
4. Parámetros de diseño
Página para la definición de los parámetros de diseño del Asistente de datos. Los valores introducidos en este cuadro permiten ajustar las características de la instalación a las necesidades particulares del proyecto. Es posible modificar la contribución solar deseada, la orientación e inclinación de los captadores solares, el caudal de campo, la capacidad de acumulación, etc...
5. Replanteo
Cuadro de diálogo para la introducción de datos de replanteo automático. Esta página contiene los datos que utilizará el programa para dibujar el esquema de la instalación, como por ejemplo la composición del campo de captadores (número de elementos en batería y filas) el modo de conexionado, la ubicación en las plantas del edificio... También es posible definir la estructura del sistema de acumulación, el número y la capacidad de los depósitos, su modo de conexión y la ubicación por plantas.
El asistente para el predimensionado y replanteo de la instalación permite definir el número de depósitos, su capacidad, ubicación y el modo de interconexión. Con estos parámetros el programa dibuja un esquema tridimensional, alojando cada dispositivo en la planta del edificio que se haya definido. Este esquema se puede modificar utilizando las herramientas de la interfaz gráfica del TeKton3D para ajustarlo a la distribución del edificio.
En los casos en los que el espacio disponible para la instalación del campo de captadores sea escaso, es posible definir distintos grupos de captadores, incluso con orientaciones o inclinaciones diferentes, para adaptarse a la geometría de la cubierta. Para ello se utiliza el Asistente, definiendo y dibujando cada grupo de captadores por separado. Una vez terminada esta fase es necesario unir cada grupo con tuberías utilizando las herramientas de la interfaz gráfica. Durante el proceso de cálculo de la radiación solar incidente se tiene en cuenta la posición, inclinación y orientación de cada captador solar por separado.
La generación automática del esquema incluye todos los dispositivos necesarios: válvulas de seguridad, purgadores, filtros, válvulas de seccionamiento... Estos dispositivos intervienen en los procesos de cálculo y dimensionado hidráulico, así como en las comprobaciones del cumplimiento de la normativa de aplicación.
Cálculo
Contiene herramientas para el cálculo de sombras, para su visualización dinámica y representación 3D, y para la generación de gráficos de trayectorias solares.
Usa el método de cálculo de la contribución solar basado en f-Chart. La radiación solar se obtiene a partir de los datos de radiación diaria media mensual sobre superficie horizontal para la localidad elegida, corregida para la superficie inclinada de los captadores.
Se realiza el dimensionado de los componentes de cada circuito: Tuberías, aislamientos térmicos, bombas circuladoras, depósitos de expansión, intercambiadores de calor...
Los cálculos hidráulicos se realizan por procedimientos matriciales con varias fórmulas de pérdidas de carga disponibles: Prandtl-Colebrook, Hazen-Williams o Altshul-Tsal.
Calculo de los vasos de expansión de acuerdo a la norma UNE-100155. En el circuito primario se tienen en cuenta tres posibilidades en caso de estancamiento: Vaciado rápido, vaciado lento y vaciado con aire (drain-back).
Para el cálculo de las pérdidas debidas a las sombras que proyectan los obstáculos cercanos o el propio edificio se utiliza un método analítico basado en el trazado de rayos. Este método consiste en determinar la energía debida a la radiación solar que no llega a la superficie de los captadores, respecto de la que incidiría de no existir sombra, repitiendo el proceso para cada hora de un día representativo de cada mes. También es posible obtener gráficos de trayectorias solares para aplicar el método gráfico descrito en el CTE-HE4.
Resultados
Genera una completa documentación del proyecto que incluye listados de cálculo, características de equipos, mediciones, planos de distribución y gráficas de consumos, demandas energéticas, etc…
Genera el diagrama de trayectorias solares con las sombras provocadas por los obstáculos existentes en el capítulo del edificio. En el cuadro de diálogo de datos generales es posible configurar los tipos de elementos que se tendrán en cuenta: Cerramientos y cubiertas de la envolvente del edificio, y/o los captadores solares situados por delante del punto de estudio. Los obstáculos de sombra definidos en el capítulo del Edificio siempre se tienen en cuenta.
Genera gráficas y curvas para el análisis térmico. Dentro de la amplia gama de gráficas que se pueden generar están las de Aporte solar, Contribución solar, Rendimiento de la instalación, Consumos de ACS, Demandas neta y bruta... En todos los casos en base mensual y con la posibilidad de generar gráficos de líneas o barras. Estos detalles se pueden exportar en formatos DXF, DWG, PDF, WMF o incluso copiar y pegar en cualquier documento de los procesadores de texto estándar.
Genera detalles de distribución en planta de la instalación solar térmica. Estos detalles se pueden obtener para cada una de las plantas del edificio, e incluyen tanto los elementos que componen el esquema de la instalación como los rótulos que detallan sus dimensiones o sus principales parámetros de funcionamiento. Todos estos componentes son configurables así como la generación de una leyenda.
