calentamiento de agua
TRANSCRIPT
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
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
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
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
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
CALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA
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)
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
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
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
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
CALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA
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. .
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
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.
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
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
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
MARCO NORMATIVO NACIONAL DE SCAES (2)MARCO NORMATIVO NACIONAL DE SCAES (2)
NORMA TÉCNICANORMA TÉCNICA NTP 399.403NTP 399.403
PERUANAPERUANA 20032003
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
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
MARCO NORMATIVO NACIONAL DE SCAES (3)MARCO NORMATIVO NACIONAL DE SCAES (3)
NORMA TÉCNICANORMA TÉCNICA NTP 399.404NTP 399.404
PERUANAPERUANA 20062006
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
PERUANAPERUANA 20072007
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
CALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA
NORMA TECNICANORMA TECNICA NTP 399.405NTP 399.405
PERUANAPERUANA 20072007
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
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
MARCO NORMATIVO NACIONAL DE SCAES (4)MARCO NORMATIVO NACIONAL DE SCAES (4)
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
CALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA
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.
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
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
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
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
CALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA
INFORMACIÓN DEL RENDIMIENTO TÉRMICO DE UN SCAES PARA EL USUARIO INTERESADO EN ADQUIRIRLO
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
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:
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
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!!!!!
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
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
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
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
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
EJEMPLO DEL USO DE NORMAS TÉCNICAS (2)EJEMPLO DEL USO DE NORMAS TÉCNICAS (2)CALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA
SOL CAPTADO = SOL CAPTADO = f(Oferta)
CONDICIONES CONDICIONES NATURALESNATURALES
PROPUESTA PROPUESTA TECNOLÓGICATECNOLÓGICA
PROPUESTA = PROPUESTA = fTECNOLÓGICATECNOLÓGICA
Ciencia, Técnica y Ciencia, Técnica y RecursosRecursos
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
EJEMPLO DEL USO DE NORMAS TÉCNICAS (3)EJEMPLO DEL USO DE NORMAS TÉCNICAS (3)CALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA
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
a1
a2
a3
Ing. Rafael L. Espinoza P. Ing. Rafael L. Espinoza P. ee--mail: mail: [email protected]@terra.com.pe
EJEMPLO DEL USO DE NORMAS TÉCNICAS (4)EJEMPLO DEL USO DE NORMAS TÉCNICAS (4)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
EJEMPLO DEL USO DE NORMAS TÉCNICAS (4)EJEMPLO DEL USO DE NORMAS TÉCNICAS (4)CALENTAMIENTO DE AGUA CALENTAMIENTO DE AGUA Y EFICIENCIA ENERGÉTICAY EFICIENCIA ENERGÉTICA
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN