Instalaciones de ACS de mediano y gran porte

Transcripción

1 Instalaciones de ACS de mediano y gran porte

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3 Cuidados de proyecto Arreglo de Tanques acumuladores 3

4 Cuidados del proyecto Interconexión entre tanques acumuladores y el sistema auxiliar 4

5 Cuidados del proyecto Interconexión entre tanques acumuladores y el sistema auxiliar Producción instantánea de energía de apoyo. El generador de energía de apoyo debe entregar la potencia necesaria en cada instante, variable en función de la temperatura del precalentamiento solar. Colocaremos el generador instantáneo (por ejemplo un calentador a gas com llama modulante) a la salida del acumulador solar (en serie con la instalación solar). 5

6 Cuidados del proyecto Inserción de los Colectores Solares Al llenar un circuito, siempre entra aire disuelto en el agua o puede quedar aire no desplazado por el agua. Esto puede dar lugar a bolsas de aire dentro de las cañerías o los colectores, impidiendo la circulación del fluido y, en consecuencia, el funcionamiento del sistema. Se recomienda colocar las baterías de colectores con una ligera pendiente (2mm por metro), como muestra el ejemplo de la figura, para facilitar la salida de las bolsas de aire al llenar el circuito. Siempre que haya un descenso de la cañería (1) y una salida de una batería de colectores (antes de la conexión a la cañería principal (2) es imprescindible la colocación de purgadores de aire. 6

7 Cuidados del proyecto Conexionado de colectores El arreglo hidráulico de los colectores solares debe: * considerar la pérdida de eficiencia térmica del sistema de calentamiento solar y * asegurar un adecuado equilibrio hidráulico. 7

8 Cuidados del proyecto Conexión de colectores en paralelo (sin cañería externa) 15ºC 22ºC 22ºC 22ºC 15ºC 15ºC 15ºC área dos coletores que recebem Vazão = 1,2 l/min/m x água direto bomba Máximo Recomendado: 5 a 6 colectores pordabatería ºC

9 Cuidados del proyecto Conexión en serie entre colectores 28ºC 33ºC Eficiência Instantânea 22ºC 15ºC 22ºC 28ºC 33ºC T/G área dos coletores que recebem Vazão = 1,2 l/min/m x água direto da bomba 2 Máximo Recomendado: 3 asociaciones 9 37ºC

10 Cuidados de proyecto Ventajas e inconvenientes de los distintos esquemas de conexión En serie En paralelo En paralelo (sin cañería externa) bajo costo costo más elevado bajo costo instalación simple instalación menos simple instalación simple cualquier colector cualquier colector colector con 4 salidas menor rendimiento mayor rendimiento mayor rendimiento mayor pérdida de carga menor pérdida de carga menor pérdida de carga 10

11 Cuidados del proyecto Conexión serie-paralelo - Balance Hidráulico B A 11

12 Cuidados de proyecto Arreglo de colectores Asociación mixta. Balance Hidráulico B A 12

13 Cuidados del proyecto Arreglo de colectores El esquema debe asegurar el equilibrio hidráulico del circuito y optimizar el rendimiento. 13

14 Cuidados del proyecto Arreglo de baterías a) La instalación de los colectores debe asegurar que el recorrido hidráulico sea el mismo para todos, de forma de obtener pérdidas de carga y caudales similares en todos ellos. Si no fuera así, los saltos térmicos en los colectores, que dependen del caudal, serán diferentes unos de otros, reduciendo el rendimiento global de la instalación. La circulación en los colectores (litros/m2. min) debe ser la recomendada por el fabricante. Este valor depende de las características del colector y del fluido de transferencia de calor. De esa forma nos aseguramos un buen coeficiente de transferencia de calor entre el absorbedor y el fluido.

15 Cuidados del proyecto Caudal de fluido de trabajo El valor de caudal total de operación (Qo) del circuito primario se calcula en función de la asociación de las baterías de colectores solares. Para el cálculo se adopta el valor de caudal recomendado por el fabricante o el usado en el ensayo de eficiencia de los colectores (72 litros/m2. hora) para colectores con cubierta transparente. El área útil que se considera es la de los colectores solares interconectados en paralelo, que reciben el fluido directamente de la bomba hidráulica, dentro de una batería 15

16 Cuidados del proyecto Caudal de fluido de trabajo Qo = 8 m2 x 72 l/h.m2 Qo = 576 l/h 16

17 Qo = 20 m2 x 72 l/h.m2 Qo = 1440 l/h 17

18 Qo = 24 m2 x 72 l/h.m2 Qo = 1728 l/h 18

19 Cuidados del proyecto Dimensionamiento de las tuberías El diámetro de las tuberías se seleccionará de forma que la velocidad de circulación del fluido sea inferior a 2m/s cuando la tubería discurra por locales habitados y hasta 3 m/s cuando el trazado sea exterior o por locales no habitados. Diâmetro Velocidades máximas Vazões máximas (mm) (pol) m/s l/hora /2 3/4 1,6 1, /4 2,25 2, /2 2 2,50 2, /2 3 2,50 2, ,

20 Cuidados del proyecto Bombas de circulación La bomba debe ser capaz de soportar los fluidos a la máxima temperatura en el sistema de ACS y ser instalada para trabajar inundada y de manera que sea accesible para los servicios de mantenimiento o sustitución Se instalan alineadas con la cañería: En posición horizontal o vertical pero... * Siempre con el eje del motor horizontal *Siempre con la caja de conexiones eléctricas accesible (para arriba o para el costado) Se debe respetar el sentido de circulación que indica la propia bomba Se instalan en la parte más baja del circuito hidráulico: * en la cañería de ida hacia los colectores (circuito primario) * entre válvulas que permitan aislarla del circuito

21 Cuidados del proyecto Sistema de control El control diferencial analiza la diferencia de temperatura entre el punto más caliente y el punto más frío del sistema solar térmico haciendo accionar o parar la bomba de circulación Existen comandos con más funciones, para utilización en sistemas con aplicación múltiple, como es el caso de ACS junto con calentamiento de piscina o calefacción por losa radiante

22 Cuidados de projeto Sensores 22

23 Cuidados del proyecto Dilatación de cañerías Dilatación lineal de tubos en barras de 10 metros, con diversos materiales para incrementos de temperatura de 50 C (valores expresados en mm)

24 Cuidados de proyecto Aislamiento - Brasil Isolamento Térmico - Polietileno Expandido Diâmetro da tubulação (mm) Espessura do Isolamento (mm) D >< D D >

25 Cuidados de proyecto Aislamiento - Chile 25

26 Cuidados de proyecto Aislamiento 26

27 Cuidados de proyecto Aislamiento Software de calculo 27

28 Cuidados de proyecto Aislación térmica 28

29 Cuidados de proyecto Protección contra congelamiento 29

30 Cuidados de proyecto Protección contra congelamiento El suministrador del sistema de calentamiento solar debe fijar las temperaturas mínima permitidas en el sistema de modo que todas las partes expuestas al exterior sean capaces de soportar a la temperatura especificada sin daños permanentes al sistema Cualquier componente que sea instalado en un ambiente donde la temperatura pueda caer abajo de los 0 C, deberá estar protegido contra congelamiento. El suministrador debe describir el método de protección contra heladas utilizado en el sistema. 30

31 Cuidados de proyecto Protección contra congelamiento 31

32 Cuidados de proyecto Protección anti-congelamiento Recirculación de agua del circuito primario. Este método de protección anti-congelamiento asegurará que el fluido de trabajo esté en movimiento cuando exista riesgo de congelamiento; El sistema de control actuará activando la circulación del circuito primario cuando la temperatura detectada (preferentemente a la entrada de los colectores) tenga un valor próximo a la de congelamiento (3ºC) Este tipo de sistema es adecuado para zonas climáticas cuyos períodos de baja temperatura sean de corta duración.

33 Cuidados del proyecto Protección anti-congelamiento 33

34 Cuidados de proyecto Formas de transferir el calor * Directa DOBLE ENVOLVENTE SERPENTÍN * Indirecta INTERCAMBIADOR EXTERNO

35 Cuidados del proyecto Intercambiadores de calor Se recomienda que el tamaño sea suficiente para entregar 750 W/m2 de área de captación La eficacia del intercambiador debe ser suficietemente alta para que el fluido regrese a los colectores con temperatura suficientemente baja, para no perjudicar el rendimiento de captación En instalaciones con tanques acumuladores de más de 3000 litros es necesario que el intercambiador sea externo

36 Cuidados del proyecto Intercambiadores de placa plana Son equipos que permiten obtener elevada eficacia, ocupando poco espacio Son de mantenimiento relativamente sencillo, cuando son desmontables, permitiendo limpieza con facilidad Son modulares. En el mismo soporte pueden colocarse distinta cantidad de placas, cambiando la potencia

37 Cuidados del proyecto Intercambiadores de camisa y tubos Son muy utilizados en piscinas En ese caso debe elegirse un intercambiador con material resistente al cloro del agua (titanio, por ejemplo)

38 Cuidados de proyecto Válvulas de seguridad Son obligatorias en todos los circuitos sometidos la presión o con variaciones de temperatura, y sirven para limitar la presión en esos mismos circuitos. La presión de regulación, o sea la presión a la cual la válvula actúa dejando pasar fluido, debe ser inferior a la presión que pueda soportar el elemento más delicado del cirucito. En el circuito primario se colocan junto al vaso de expansión. También se colocan junto a la entrada de agua fría de los depósitos de acumulación. En los casos en que hay más de un depósito, el instalador deberá colocar una válvula de seguridad en cada uno. 38

39 Cuidados de proyecto Válvulas de mezcla Colocar una válvula de mezcla termostática a la salida del tanque acumulador permite la mezcla de agua fría de la red con el agua caliente, para obtener una temperatura controlada, por ejemplo a la temperatura deseada para el consumo Permite * evitar quemaduras * reducir pérdidas térmicas en las cañerías de distribución Se deberá tener en cuenta el rango de temperaturas que puede controlar Agrega pérdidas de carga

40 Cuidados de proyecto Purgador de aire Purgador de aire: dispositivo que permite la salida del aire acumulado en el cirucito. Puede ser manual o automático 40

41 Cuidados de proyecto Purgador de aire 41

42 Cuidados de proyecto Vasos de Expansión Un fluido dilata (aumenta el volumen) cuando es calentado. En un circuito solar (cerrado), el vaso de expansión permite compensar esa dilatación, impidiendo que la válvula de seguridad se accione. En condiciones normales de funcionamiento, la válvula de seguridad del circuito primario no debe actuar. Si eso sucede es señal de que exisite alguna anomalía. El vaso de expansión deberá ser montado de acuerdo con una de las dos alternativas que se muestran.