Diseño y análisis de implementación de un sistema de calentamiento de agua por tubos de vacío con energía solar térmica para la piscina de 360 m3 del Club Castillo de Amaguaña

 

Authors
Carvajal Paucar, Alex Patricio; Mejía Almeida, Rubén Dario
Format
BachelorThesis
Status
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Description

El propósito del presente trabajo de investigación es diseñar y analizar la implementación de un sistema de climatización de agua por tubos de vacío con energía solar térmica para la piscina de 360 m3 del Club Castillo de Amaguaña, con la finalidad de elevar la temperatura de 19 a 32 ºC aproximadamente. Esto se ha desarrollado mediante un proceso sistemático de observación y experimentación en el lugar del proyecto, que permite obtener los datos necesarios para realizar el análisis termodinámico del sistema mediante cálculos analíticos y de esta manera determinar el número de colectores adecuado que cubran la demanda energética de la piscina, tomando en cuenta el aporte de la energía solar y la energía total necesaria para cubrir las pérdidas de calor en el vaso, que incluyen pérdidas por: evaporación, radiación, convección, conducción y renovación de agua. También se ha establecido el costo total mensual y anual del consumo de combustible y tratamientos químicos del agua que implican mantener en óptimas condiciones a la piscina, necesarios para precisar el ahorro que se obtendrá al implementar el sistema de colectores junto con una manta térmica. Una vez finalizado el estudio, se ha concluido que se requiere de 30 colectores solares de tubos de vacío modelo SNCH-50 de 50 tubos cada uno con un área de cobertura individual de 7.86 m2 para el sistema de climatización de la piscina, mientras que en el análisis financiero se determinó la rentabilidad del proyecto al reflejar un TIR del 12 % con un periodo de recuperación de la inversión inicial de 4.65 años y un VAN con un costo de 2874.43 USD.
The main objective of this research is to design and analyze the implementation of a water heating system by vacuum tubes with solar-thermal energy for a 360 m3 pool, at “Castillo de Amaguaña” in order to increase the temperature from 19 °C to approximately 32 °C. This project has been developed by a systematic process of observation and experimentation at project’s place, which allows to obtain the necessary data for develop the thermodynamic analysis of the system with analytic calculations and determine the adequate number of collectors to cover the energy demand of the pool, taking into account the contribution of sun energy and the overall energy necessary to cover heat losses in the pool, which include losses due to: evaporation, radiation convection, conduction and renewal of water. The total monthly and annual cost of fuel consumption and chemical treatments of the water have been determined, this imply keeping the pool in optimal conditions, necessary to specify the savings that will be obtained by implementing the collector system with a thermal blanket. Once the study is complete, it is concluded that the heating dimensioned system for the pool consists of 30 sun collectors per vacuum tubes model SNCH-50 of 50 tubes each one with and individual coverage area of 7.86 m2 , while financial analysis determined that the project is profitable and reflects a 12% TIR and a payback time of 4.65 years and a VAN of 2874.43 USD.

Publication Year
2021
Language
spa
Topic
INGENIERÍA MECÁNICA
DISEÑO EN INGENIERÍA
TRANSFERENCIA DE CALOR
AGUA
ENERGÍA SOLAR
PISCINAS
Repository
Repositorio Universidad Politécnica Salesiana
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http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/19960
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