Desde la entrada en vigor del Código Técnico de la Edificación es obligatorio realizar el dimensionado de las instalaciones solares térmicas para garantizar la contribución solar mínima exigida en la normativa. Además, el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios establece una serie de inspecciones de eficiencia energética para el cumplimiento de esta contribución solar. Uno de los métodos más utilizados para el cálculo de instalaciones solares en edificios es F-Chart. Los profesores del máster en ‘Instalaciones Térmicas y Eléctricas. Eficiencia Energética’ Pedro Ginés Vicente y Manuel Lucas Miralles desarrollaron un trabajo experimental que consistió en realizar una comparativa entre los métodos de cálculo de simulación dinámica y F-Chart para instalaciones de agua caliente en edificios.

¿F-chart es un método de cálculo adecuado para el diseño de una instalación solar térmica en bloques de viviendas? Se trata de un software sencillo ajustado para esquemas simples, por lo que puede resultar poco fiable para sistemas más complejos. Los programas que emplean esquemas prediseñados y realizan los cálculos mediante la simulación horaria del comportamiento de la instalación son, a priori, más fiables. Pero debe tenerse en cuenta que las simulaciones no suelen modelizar con exactitud el comportamiento real de la instalación y realizan hipótesis de cálculo que pueden ser poco acertadas.

Para responder a la pregunta, los investigadores realizaron el cálculo de la contribución solar en 3 esquemas de funcionamiento de un edificio de 22 viviendas mediante los métodos de simulación dinámica y F-Chart. La demanda de agua caliente sanitaria (ACS) es de 1540 litros al día a 60ºC, lo que corresponde una demanda energética de 31190 kWh. En los 3 esquemas diseñados mantuvieron constantes el área de captación (24 m2) y el volumen de acumulación tanto para esquemas centralizados como descentralizados (2400 litros). Con objeto de comparar los resultados de ambos métodos, emplearon datos equivalentes de radiación, temperaturas ambiente y del agua de red de la localidad donde se situaba la instalación (Elda, Alicante).

 

La modelización de una instalación solar térmica no describe totalmente la instalación real pero sí da una aproximación lo suficientemente realista de lo que sucederá en la misma para unos datos de entrada. Todos los datos de entrada tienen incertidumbres apreciables: tanto los datos climatológicos como las hipótesis de demanda energética. Si se tienen en cuenta las pérdidas en los circuitos de distribución con el método F-Chart, los resultados son muy similares a los obtenidos mediante un método de simulación dinámica, llegando a diferencias inferiores al 5%. Estos valores son similares a la propia incertidumbre de los métodos de cálculo. Si no se consideran las pérdidas en los circuitos de distribución, con el método F-Chart se obtiene una contribución solar muy superior y la misma para todos los esquemas estudiados.

El estudio desarrollado por los investigadores refleja la importancia que tiene considerar de forma aproximada las pérdidas en los circuitos de distribución. Mientras que los métodos de simulación siempre tienen en cuenta estas variables, en el método f-chart no se consideran. Asimismo, hay que tener en cuenta que los resultados obtenidos, tras evaluar una instalación con cualquier sistema de cálculo, son tan buenos como la modelización del sistema, los datos de partida y la habilidad con las herramientas de cálculo empleadas.

El trabajo fue presentado en junio de 2008 en el XIV Congreso Ibérico y IX Congreso Iberoamericano de Energía Solar en Vigo y está publicado en la plataforma web de investigación Researchgate.