Cálculo y diseño de un sistema solar de calentamiento de agua para piscinas de quintas vacacionales de la zona sur oriental de la ciudad de Loja.

Abstract

El presente trabajo describe el diseño de un sistema solar de calentamiento de agua para piscinas de quintas vacacionales de la zona Suroriental de la ciudad de Loja, que tiene como finalidad de reemplazar la energía convencional por energía alternativa, para lo cual se tomó las dimensiones (largo, ancho, profundidad mínima y máxima), de cinco piscinas ubicadas en diferentes puntos de dicha región. Con las medidas obtenidas se procedió a calcular una piscina promedio, las cual nos ayudará para realizar los cálculos de pérdidas de calor en la piscina como son por evaporación, radiación, convección, conducción, y por renovación del agua las cuales provocan que la temperatura de la piscina disminuya. Concluidos los cálculos de pérdidas de calor se realizó el cálculo de la cinemática solar, empezando con el valor de la declinación del sol para el día medio de cada mes, utilizando el mes de julio que es el día en donde hay menos radiación solar en el zona suroriental de la ciudad de Loja (Malacatos, Vilcabamba). Para calcular el valor del ángulo de Incidencia horario de la radiación solar directa sobre el calentador solar se determinó que el ángulo de inclinación que deben tener los colectores es de catorce grados con respecto a la horizontal. Con los datos obtenidos se pudo calcular el número de colectores solares que se necesitarían para calentar dicha piscina así como también para satisfacer las pérdidas de calor. A continuación se seleccionó el colector marca SUNSET–SUN blue 21 de alto rendimiento que son proporcionados por la empresa lojana SolGas. Se obtuvo la eficiencia media utilizando otros tres tipos de colectores solares (Termocan Serie Neo, Solaria 2.2 AL, TopSon F3-1) de diferentes empresas y distribuidores de la ciudad de Loja, así como también se calculó un área de captación media. Luego se determinó que con la utilización de una manta térmica por la noche se reducirían el número de pérdidas en la piscina. Y por último se detalla el costo que tendría la implementación del sistema de calentamiento por colectores solares, que con ayuda de la empresa SolGas y del Ing. Oscar André S. se puedo realizar, estimando una distancia de diez metros desde el cuarto de máquinas hasta la ubicación de los colectores.