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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
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