Calculadora de dimensionamiento de un sistema solar térmico

1. Cuantifica la demanda térmica
Introduce el calor útil medio que necesita la aplicación cada día, en kWh térmicos.

2. Fija la fracción solar
Define qué parte de esa demanda quieres cubrir, en promedio, con energía solar térmica.

3. Añade la irradiación
Usa un valor diario representativo sobre el plano de los colectores.

4. Introduce el rendimiento
Ajusta el porcentaje global para reflejar la conversión de irradiación en calor útil.

5. Consulta el área
La calculadora obtiene la superficie colectora aproximada y el objetivo térmico diario y anual.

6. Verifica estacionalidad y almacenamiento
Antes del diseño final, comprueba meses extremos, temperaturas, volumen de acumulación y posibles excedentes de verano.

Variables:

• Demanda térmica diaria: calor útil requerido, en kWhₜ/día
• Fracción solar: parte de la demanda que se desea cubrir con solar
• Irradiación diaria: energía solar sobre el plano de captación, en kWh/m²·día
• η: rendimiento global útil del sistema, en forma decimal

Supuestos: Se trabaja con valores medios diarios. No se resuelve el equilibrio mensual ni el riesgo de sobreproducción cuando la demanda es baja.

Qué significa el resultado

El área resultante es la superficie activa aproximada necesaria para producir, en promedio, la fracción solar objetivo de la demanda.

Aumentar la fracción solar suele exigir más superficie y, a menudo, más almacenamiento; el beneficio marginal puede disminuir en épocas de baja demanda.

Datos:

• Demanda térmica: 500 kWhₜ/día
• Fracción solar: 60 %
• Irradiación: 4,5 kWh/m²·día
• Rendimiento global: 48 %

Cálculo:
Calor solar objetivo = 500 × 0,60 = 300 kWhₜ/día. Producción útil por m² = 4,5 × 0,48 = 2,16 kWhₜ/m²·día. Área = 300 ÷ 2,16 = 138,89 m².

Resultado:
138,89 m² de superficie activa de colectores.

Interpretación:
Esa área cubriría en promedio el 60 % de la demanda térmica diaria bajo las condiciones medias introducidas.